電力(電磁)互感器的現(xiàn)場(chǎng)檢定方法及故障排除

(廣東省韶關(guān)市質(zhì)量計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)所 廣東 韶關(guān) 512023)

前言

電力互感器檢定的對(duì)象大多數(shù)是已經(jīng)安裝在變電站、開(kāi)關(guān)站、開(kāi)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(yùn)行電壓高，不能如同電能表等二次設(shè)備那樣安裝在測(cè)控間，大部分都是曝露安裝。由于不適于拆下運(yùn)到高壓實(shí)驗(yàn)室檢定，絕大多數(shù)都只能采用現(xiàn)場(chǎng)檢定方法，這樣就使得電力互感器的檢定條件與運(yùn)行條件沒(méi)有實(shí)質(zhì)區(qū)別。這一點(diǎn)與其它計(jì)量器具有很大區(qū)別，因此電力互感器檢定規(guī)程在檢定方法上也需要與其它計(jì)量器具有所區(qū)別，以保證檢定過(guò)程和檢定結(jié)果能盡最大可能為電力生產(chǎn)服務(wù)。

一、電力互感器的檢定條件

高壓電能計(jì)量的誤差很大程度上與互感器的比例變換誤差有關(guān)，因此測(cè)量用互感器也是屬于電能貿(mào)易結(jié)算的計(jì)量器具，世界各國(guó)都把它列入強(qiáng)制檢定的計(jì)量器具目錄。電力互感器的檢定必須執(zhí)行國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程，目前有效的檢定規(guī)程版本是JJG1021-2007《電力互感器》。檢定規(guī)程規(guī)定了實(shí)施檢定必須滿足的環(huán)境條件、設(shè)備條件以及檢定的操作和測(cè)量結(jié)果的處理。通常所說(shuō)的檢定條件包括了環(huán)境條件和設(shè)備條件，設(shè)備既包括標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備和輔助設(shè)備，也包括被檢定的設(shè)備，設(shè)備條件則是對(duì)它們技術(shù)參數(shù)的要求。

1、環(huán)境條件

(1)環(huán)境氣溫-25℃～55℃，相對(duì)濕度不大于 95%。

(2)環(huán)境電磁場(chǎng)干擾引起標(biāo)準(zhǔn)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(yàn)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(duì)象必須是計(jì)量器具，而計(jì)量器具需要滿足一定的技術(shù)條件，這些技術(shù)條件主要有參比條件下的準(zhǔn)確度、非參比條件下的附加誤差以及長(zhǎng)期穩(wěn)定性。

不管是電流互感器還是電壓互感器，誤差都與實(shí)際二次負(fù)荷有關(guān)。

3、長(zhǎng)期穩(wěn)定性

電力互感器在接續(xù)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(dāng)于額定電流和額定負(fù)荷狀態(tài)下的 1.5 倍時(shí)，誤差應(yīng)不大于額定電流及額定負(fù)荷下誤差限值的 1.5 倍。

5、運(yùn)行變差

電力互感器在制造廠技術(shù)條件規(guī)定的運(yùn)行狀態(tài)下，每個(gè)影響因素單獨(dú)作用引起的變差不應(yīng)超過(guò)表JJG1021規(guī)程的規(guī)定。

6、標(biāo)準(zhǔn)裝置條件

檢定過(guò)程具體地說(shuō)是通過(guò)使用標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量器具和標(biāo)準(zhǔn)操作方法確定被檢計(jì)量器具的誤差的操作。檢定電力互感器使用的標(biāo)準(zhǔn)裝置有標(biāo)準(zhǔn)電流、電壓互感器、電容分壓器以及互感器校驗(yàn)儀和電流、電壓負(fù)荷箱。

二、現(xiàn)場(chǎng)檢定電壓互感器

1、試驗(yàn)的安全措施

檢驗(yàn)高壓電能計(jì)量裝置上的電壓互感器, 應(yīng)填變電站施工允許工作票。

工作現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)裝設(shè)護(hù)欄或警戒線。

如果帶避雷器和隔離刀閘升壓，應(yīng)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?cái)嚅_(kāi)。

檢定工作負(fù)責(zé)人應(yīng)指定一名或若干名具有一定技術(shù)水平和工作經(jīng)驗(yàn)的人員擔(dān)任安全監(jiān)護(hù)人。安全監(jiān)護(hù)人負(fù)責(zé)檢查全部工作過(guò)程的安全性, 一旦發(fā)現(xiàn)不安全因素, 應(yīng)立即通知暫停工作并向工作負(fù)責(zé)人報(bào)告。作業(yè)完成后應(yīng)按原樣恢復(fù)所有接線。

2、試驗(yàn)接線

試驗(yàn)接線宜按電源回路、高壓回路和測(cè)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(cè)進(jìn)行試驗(yàn)接線。如果電壓互感器接線盒到二次端子箱之間的引線發(fā)生異常，應(yīng)以在接線盒側(cè)接線得到的試驗(yàn)結(jié)果為準(zhǔn)。接線時(shí)注意測(cè)量回路要完成全部連線后再一點(diǎn)接地。電磁式電壓互感器一般用試驗(yàn)變壓器施加試驗(yàn)電壓，高端測(cè)差法不改變?cè)O(shè)備的接地方式，有利于測(cè)量的安全，應(yīng)優(yōu)先采用。

3、檢定操作

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

(2)電壓檢定點(diǎn)電壓互感器的檢定點(diǎn)按下表 規(guī)定。

(3)檢定結(jié)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(gè)或多個(gè)檢定點(diǎn)的誤差，如果超出基本誤差限值，或者穩(wěn)定性、運(yùn)行變差之一超出規(guī)定,且實(shí)際誤差絕對(duì)值加上超差的各項(xiàng)運(yùn)行變差絕對(duì)值超過(guò)基本誤差限值，則認(rèn)為誤差不合格。

三、 電流互感器的現(xiàn)場(chǎng)檢定

1、按電壓互感器檢定的安全措施，填寫工作票設(shè)置警戒線與及安排安全監(jiān)護(hù)員。

2、測(cè)量回路接線

電流互感器有多個(gè)二次繞組，實(shí)際上每一個(gè)二次繞組都代表一臺(tái)獨(dú)立的電流互感器，這些互感器共用一次導(dǎo)體。通常我們只對(duì)計(jì)量用繞組進(jìn)行誤差試驗(yàn)，但是一次導(dǎo)體通電流后。全體互感器的二次都會(huì)感應(yīng)出二次電勢(shì)。為了安全原因，電流不允許反送到二次控制屏去，因此檢驗(yàn)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(cè)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(cè)繞組原有的二次引線應(yīng)當(dāng)完全解開(kāi)，也不要因接地的需要保留其中之一，因?yàn)闉楹芸赡茉谝院蟮慕泳€中造成兩點(diǎn)接地，產(chǎn)生分流影響檢驗(yàn)結(jié)果，二次回路的接地點(diǎn)最好還是在校驗(yàn)儀的接地端子上?，F(xiàn)場(chǎng)電流互感器的二次端子通過(guò)電纜線接到二次端子箱，通常允許在二端子箱接線進(jìn)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(cè)量時(shí)依次接入規(guī)定的二次負(fù)荷，并按規(guī)定電流百分點(diǎn)升起電流測(cè)取誤差讀數(shù)。如果測(cè)量結(jié)果異常，可考慮對(duì)被試電流互感器退磁。

二次繞組感應(yīng)的高電壓對(duì)設(shè)備和人員都有危險(xiǎn)。試驗(yàn)人員應(yīng)在試驗(yàn)過(guò)程中檢查和落實(shí)高電壓試驗(yàn)的安全措施。

3、誤差檢定

(1)接入二次負(fù)荷

電流互感器應(yīng)按規(guī)程與及儀器銘牌接入規(guī)定的上限負(fù)荷或者下限負(fù)荷。

(2)電流檢定點(diǎn)：按規(guī)程JJG1021規(guī)定選取。

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

四、檢定異常和處理

現(xiàn)場(chǎng)檢定互感器往往會(huì)發(fā)生異常結(jié)果，這是因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)的情況是多變的，不可能象實(shí)驗(yàn)室檢定一樣可以對(duì)檢定設(shè)備任意布置。

1、電磁式電壓互感器超差

從結(jié)構(gòu)上來(lái)說(shuō)，電磁式電壓互感器如果沒(méi)有絕緣故障，誤差不應(yīng)該有太大變化而超差，因此發(fā)現(xiàn)電磁式電壓互感器超差時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)分析檢定線路是否正確接線。

(1)改變二次負(fù)荷，觀察誤差的變化是否正常根據(jù)電磁式電壓互感器的工作原理和設(shè)計(jì)原則，上限負(fù)荷與下限負(fù)荷的誤差變化應(yīng)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(shí)也會(huì)引起異常誤差，一般情況下，接觸壓降如果過(guò)大，會(huì)發(fā)生放電擊穿現(xiàn)象，故障自動(dòng)消失。但如果一次電壓不夠高，可能不發(fā)生擊穿，這時(shí)會(huì)對(duì)影響誤差測(cè)量結(jié)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(cè)量誤差。避免由于二次引線中間可能裝有開(kāi)關(guān)和保護(hù)裝置，進(jìn)行誤差試驗(yàn)時(shí)保護(hù)元件產(chǎn)生負(fù)荷電流，使誤差異常。

(4)檢查互感器校驗(yàn)儀是否故障，當(dāng)發(fā)現(xiàn)檢定時(shí)的誤差示值異常時(shí)，包括誤差很小或很大，應(yīng)檢查互感器校驗(yàn)儀是否正

(5)二次回路多點(diǎn)接地二次回路的連接應(yīng)當(dāng)全部用導(dǎo)線完成后再選擇在校驗(yàn)儀端一點(diǎn)接地，不能用大地構(gòu)成回路。如果檢流計(jì)或誤差示值不穩(wěn)定，往往是多點(diǎn)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(yùn)行時(shí)匝間電壓并不高，一般不會(huì)發(fā)生絕緣故障。發(fā)現(xiàn)電流互感器超差時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)檢查試驗(yàn)接線和設(shè)備是否正確。

(1)改變二次負(fù)荷，觀察誤差的變化是否正常根據(jù)電磁式電流互感器的工作原理和設(shè)計(jì)原則，上限負(fù)荷與下限負(fù)荷的誤差變化應(yīng)接近等于誤差限值的 1～1.5 倍。如果不符合這一規(guī)律，應(yīng)檢定負(fù)荷箱是否正常。

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

(4)互感器校驗(yàn)儀故障當(dāng)發(fā)現(xiàn)檢定時(shí)的誤差示值異常時(shí)，包括誤差很小或很大，應(yīng)互感器校驗(yàn)儀試驗(yàn)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(yán)重，可以進(jìn)行退磁處理，看看是否可以消除超差現(xiàn)象。

五、結(jié)論

由于電力互感器現(xiàn)場(chǎng)檢定環(huán)境比實(shí)驗(yàn)室大有不同，檢定過(guò)程中接線復(fù)雜，在檢定之前，需認(rèn)真學(xué)習(xí)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(hù)的原因，刀閘的閉合大多會(huì)形成閉合或斷開(kāi)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(guò)程中需要重點(diǎn)注意的問(wèn)題。

【參考文獻(xiàn)】

[1]JJG1021-2007《電力互感器檢定規(guī)程》

[2]JJG013-2010《測(cè)量用電流互感器》

[3]JJG314-2010《測(cè)量用電壓互感器》