電力(電磁)互感器的現場檢定方法及故障排除

(廣東省韶關市質量計量監督檢測所 廣東 韶關 512023)

前言

電力互感器檢定的對象大多數是已經安裝在變電站、開關站、開閉所、配電房、柱上的電流、電壓互感器或組合互感器。從這些高壓互感器不但體積大，而且運行電壓高，不能如同電能表等二次設備那樣安裝在測控間，大部分都是曝露安裝。由于不適于拆下運到高壓實驗室檢定，絕大多數都只能采用現場檢定方法，這樣就使得電力互感器的檢定條件與運行條件沒有實質區別。這一點與其它計量器具有很大區別，因此電力互感器檢定規程在檢定方法上也需要與其它計量器具有所區別，以保證檢定過程和檢定結果能盡最大可能為電力生產服務。

一、電力互感器的檢定條件

高壓電能計量的誤差很大程度上與互感器的比例變換誤差有關，因此測量用互感器也是屬于電能貿易結算的計量器具，世界各國都把它列入強制檢定的計量器具目錄。電力互感器的檢定必須執行國家計量檢定規程，目前有效的檢定規程版本是JJG1021-2007《電力互感器》。檢定規程規定了實施檢定必須滿足的環境條件、設備條件以及檢定的操作和測量結果的處理。通常所說的檢定條件包括了環境條件和設備條件，設備既包括標準設備和輔助設備，也包括被檢定的設備，設備條件則是對它們技術參數的要求。

1、環境條件

(1)環境氣溫-25℃～55℃，相對濕度不大于 95%。

(2)環境電磁場干擾引起標準器的誤差變化不大于被檢互感器基本誤差限值的 1/20。檢定接線引起被檢互感器誤差的變化不大于被檢互感器基本誤差限值的 1/10。

(3)試驗電源電源頻率為 50Hz±0.5 Hz，波形畸變系不大于5%。

2、電力互感器的基本誤差

檢定的對象必須是計量器具，而計量器具需要滿足一定的技術條件，這些技術條件主要有參比條件下的準確度、非參比條件下的附加誤差以及長期穩定性。

不管是電流互感器還是電壓互感器，誤差都與實際二次負荷有關。

3、長期穩定性

電力互感器在接續的兩次檢定中，其誤差的變化，不得大于基本誤差限值的 2/3

4、磁飽和裕度

電流互感器鐵芯磁通密度在相當于額定電流和額定負荷狀態下的 1.5 倍時，誤差應不大于額定電流及額定負荷下誤差限值的 1.5 倍。

5、運行變差

電力互感器在制造廠技術條件規定的運行狀態下，每個影響因素單獨作用引起的變差不應超過表JJG1021規程的規定。

6、標準裝置條件

檢定過程具體地說是通過使用標準計量器具和標準操作方法確定被檢計量器具的誤差的操作。檢定電力互感器使用的標準裝置有標準電流、電壓互感器、電容分壓器以及互感器校驗儀和電流、電壓負荷箱。

二、現場檢定電壓互感器

1、試驗的安全措施

檢驗高壓電能計量裝置上的電壓互感器, 應填變電站施工允許工作票。

工作現場應裝設護欄或警戒線。

如果帶避雷器和隔離刀閘升壓，應把避雷器低端妥善接地，母線改用專用接地線接地，隔離刀閘與地斷開。

檢定工作負責人應指定一名或若干名具有一定技術水平和工作經驗的人員擔任安全監護人。安全監護人負責檢查全部工作過程的安全性, 一旦發現不安全因素, 應立即通知暫停工作并向工作負責人報告。作業完成后應按原樣恢復所有接線。

2、試驗接線

試驗接線宜按電源回路、高壓回路和測量回路分別連接和檢查。如果電壓互感器的二次引線已連接到端子箱，可以在端子箱側進行試驗接線。如果電壓互感器接線盒到二次端子箱之間的引線發生異常，應以在接線盒側接線得到的試驗結果為準。接線時注意測量回路要完成全部連線后再一點接地。電磁式電壓互感器一般用試驗變壓器施加試驗電壓，高端測差法不改變設備的接地方式，有利于測量的安全，應優先采用。

3、檢定操作

(1)接入二次負荷有多個二次繞組的電壓互感器，除剩余繞組外，各二次繞組應按表 3接入規定的上限荷或者下限負荷。

(2)電壓檢定點電壓互感器的檢定點按下表 規定。

(3)檢定結果處理，檢定合格的互感器，其檢定周期為10年。

被檢電壓互感器在一個或多個檢定點的誤差，如果超出基本誤差限值，或者穩定性、運行變差之一超出規定,且實際誤差絕對值加上超差的各項運行變差絕對值超過基本誤差限值，則認為誤差不合格。

三、 電流互感器的現場檢定

1、按電壓互感器檢定的安全措施，填寫工作票設置警戒線與及安排安全監護員。

2、測量回路接線

電流互感器有多個二次繞組，實際上每一個二次繞組都代表一臺獨立的電流互感器，這些互感器共用一次導體。通常我們只對計量用繞組進行誤差試驗，但是一次導體通電流后。全體互感器的二次都會感應出二次電勢。為了安全原因，電流不允許反送到二次控制屏去，因此檢驗之前就必須把接到電流互感器二次端子的引線拆除，除被測繞組外，其它繞組必須短路并接地。這樣做既可以限制二次電壓，又可以減小一次回路阻抗，降低升流變壓器的容量要求。被測繞組原有的二次引線應當完全解開，也不要因接地的需要保留其中之一，因為為很可能在以后的接線中造成兩點接地，產生分流影響檢驗結果，二次回路的接地點最好還是在校驗儀的接地端子上。現場電流互感器的二次端子通過電纜線接到二次端子箱，通常允許在二端子箱接線進行誤差檢定，但是必須注意二次端子箱的接地與及短接情況。

測量時依次接入規定的二次負荷，并按規定電流百分點升起電流測取誤差讀數。如果測量結果異常，可考慮對被試電流互感器退磁。

二次繞組感應的高電壓對設備和人員都有危險。試驗人員應在試驗過程中檢查和落實高電壓試驗的安全措施。

3、誤差檢定

(1)接入二次負荷

電流互感器應按規程與及儀器銘牌接入規定的上限負荷或者下限負荷。

(2)電流檢定點：按規程JJG1021規定選取。

(3)檢定結果處理：被檢電流互感器在全部檢定點的誤差，如果不超出基本誤差限值，認為互感器誤差合格。電流互感器的檢定周期不得超過 10 年。

四、檢定異常和處理

現場檢定互感器往往會發生異常結果，這是因為現場的情況是多變的，不可能象實驗室檢定一樣可以對檢定設備任意布置。

1、電磁式電壓互感器超差

從結構上來說，電磁式電壓互感器如果沒有絕緣故障，誤差不應該有太大變化而超差，因此發現電磁式電壓互感器超差時，應重點分析檢定線路是否正確接線。

(1)改變二次負荷，觀察誤差的變化是否正常根據電磁式電壓互感器的工作原理和設計原則，上限負荷與下限負荷的誤差變化應接近。

(2)檢查高壓引線，是否有連接故障高壓引線如果接觸不良，有時也會引起異常誤差，一般情況下，接觸壓降如果過大，會發生放電擊穿現象，故障自動消失。但如果一次電壓不夠高，可能不發生擊穿，這時會對影響誤差測量結果。

(3)二次引線故障如果二次電壓不是從互感器本體的接線端子盒引出，可以改接到端子盒再測量誤差。避免由于二次引線中間可能裝有開關和保護裝置，進行誤差試驗時保護元件產生負荷電流，使誤差異常。

(4)檢查互感器校驗儀是否故障，當發現檢定時的誤差示值異常時，包括誤差很小或很大，應檢查互感器校驗儀是否正

(5)二次回路多點接地二次回路的連接應當全部用導線完成后再選擇在校驗儀端一點接地，不能用大地構成回路。如果檢流計或誤差示值不穩定，往往是多點接地造成的。

2、電磁式電流互感器超差

電磁式電流互感器運行時匝間電壓并不高，一般不會發生絕緣故障。發現電流互感器超差時，應重點檢查試驗接線和設備是否正確。

(1)改變二次負荷，觀察誤差的變化是否正常根據電磁式電流互感器的工作原理和設計原則，上限負荷與下限負荷的誤差變化應接近等于誤差限值的 1～1.5 倍。如果不符合這一規律，應檢定負荷箱是否正常。

(2)檢查一次引線和二次引線，是否有多點接地現象電流互感器一次回路的架空線兩端都有接地刀閘，測量誤差時只能合上一個。最好把所有抽頭上的原有引線全部拆除，只接入測量引線。

(3)二次引線故障，如果二次電流不是從互感器本體的接線端子盒引出，可以改接到端子盒再測量誤差。

(4)互感器校驗儀故障當發現檢定時的誤差示值異常時，包括誤差很小或很大，應互感器校驗儀試驗有故障。

(5)鐵芯有剩磁

如果不是以上故障，而且超差情況也不嚴重，可以進行退磁處理，看看是否可以消除超差現象。

五、結論

由于電力互感器現場檢定環境比實驗室大有不同，檢定過程中接線復雜，在檢定之前，需認真學習變電站配電柜的接線圖，檢查好各刀閘的閉合情況，出于保護的原因，刀閘的閉合大多會形成閉合或斷開的回路，使得一次電流回路斷路或是一次電壓形成回路，這都影響互感器的檢定。新建變電站從互感器二次端子到配電柜端子的接線是否正確也是檢定過程中需要重點注意的問題。

【參考文獻】

[1]JJG1021-2007《電力互感器檢定規程》

[2]JJG013-2010《測量用電流互感器》

[3]JJG314-2010《測量用電壓互感器》