電流互感器試驗項目及方法

電流互感器試驗導則——中華人民共和國機械行業標準   JB/T 5356—2002   代替JB/T 5356—1991
2002-07-16發布  2002-12-01 實施
中華人民共和國國家經濟貿易委員會發布

前言
本標準針對GB 1208—1997《電流互感器》中所規定的試驗項目而提出指導性試驗方法。
本標準代替JB/T 5356—1991。
本標準與JB/T5356—1991相比主要變化如下：
----增加了對試驗周期的規定；
----增加了對SF₆氣體絕緣互感器的規定；
----增加了無線電干擾等內容：
----修改、增補了一些試驗線路圖。
本標準由中國機械工業聯合會提出。
本標準由全國互感器標準化技術委員會歸。
本標準起草單位：沈陽變壓器研究所、武漢高壓研究所、沈陽沈變互感器制造有限公司、保定天威保變電器股份有限公司、沈陽互感器廠（有限公司）、大連互感器廠、上海互感器廠、江蘇精科互感器
公司。
本標準主要起草人：陸萬烈、郭克勤、尹世安、遲*、俜明遠、李福根、王金良。
本標準于1991年發布。

電流互感器試驗導則

1  范圍

本標準規定了電流互感器（以下簡稱互感器）的試驗條件、試驗設備及儀器儀表、試驗方法、試驗數據的處理等。    ‘
本標準適用于額定頻率為50HZ (或60HZ)，供電氣測量儀表和電氣保護裝置用的電流互感器。

2  規范性引用文件

下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內容>或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵根據本標準達成協議的各方研究是否可使用這些文件的版本。凡是不注日期的引用文件，其版本適用于本標準。
GB 311.1—1997  高壓輸變電設備的絕緣配合（neq IEC 60071-1：1993）
GB/T 507—1986  絕緣油介電強度測定法〔neq IEC 60156〕
GB 1208—1997   電流互感器（neq IEC 60185：1987）
GB/T 5654—1985  液體絕緣材料工頻相對介電常數、介質損耗因數和體積電阻率的測量（neq IEC 60247：1978〕
GB/T 7252—2001   變壓器油中溶解氣體分析和判斷導則（neq IEC 60599：1999 ）
GB/T 7600—1987  運行中變壓器油水分含量測定法（庫侖法）
GB/T11023—1989  高壓開關設備六氣化硫氣體密封試驗方法
GB/T11604—1989  髙壓電器設備無線電千擾測試方法（eqv IEC60018：1983）
GB 16847—1997  保護用電流互感器暫態特性技術要求（idt IEC 60044-6：1992>
GB/T16927.1—1997  高電壓試驗技術*部分：一般試驗要求〔eqv IEC60060-1: 1989〕
GB/T16927.2—1997  高電壓試驗技術第二部分：測量系統（eqv IEC60060-2：1994〕
GB/T17443—1998  500KV電流互感器技術參數和要求
JJG313—1994測量用電流互感器
 
3 試驗條件

本章是對一般試驗項目的要求，具體的試驗項目如無另外規定應按本章執行。
3.1環境溫度為5℃?40℃（另有規定除外）。
3.2試品的溫度與環境溫度應無顯著差異。
3.3試驗場所不得有明顯的交流或直流外來電磁場影響。
3.4試驗應在裝配完畢的產品上進行。
3.5試驗中所用的標準互感器應符合JJG 313—1994的要求。
3.6試驗場地必須具有單獨工作接地和保護接地，并設置保護柵欄。
3.7試品與接地體或鄰近物體的距離，一般應大于試品髙壓部分與接地部分的zui小空氣距離的1.5倍。
3.8 一般試驗要求和測量系統的規定按GB/T16927.1—1997和GB/T16927.2—1997。
 
4  密封性能試驗
 
4.1   油浸式互感器
4.1.1主要設備：
a.氣體壓縮裝置；
b.過濾器；
c.幻減壓閥及輸氣管；
d.充氣或注油裝置，且充氣或注油裝置上應裝有單向閥和壓力計，壓力計的準確度等級不應低于2.5級。
4.1.2產品在試驗前必須靜放，靜放時間按表1。
表1

 
4.1.3密封性能試驗必須在淸潔的產品上進行，要求試驗場地無明顯油污。
4.1.4應安裝充氣或注油裝置，從單向閥對不帶膨脹器的油浸式互感器產品注入一定壓力的干燥氣體
或油，施加壓力和維持時間不低于表1的規定值。
4.1.5對于帶膨脹器的油浸式互感器，應在未裝膨脹器之前，對互感器按上述方法進行密封性能試驗，試驗合格后裝上膨脹器并注滿油.然后再靜放12h
4.1.6按表1規定的壓力和時間試驗后，觀察產品有無滲油、漏氣現象。
4.1.7帶膨脹器產品，按規定時間靜放后，外觀檢查是否有滲、漏油現象。
對帶防爆片的產品應采取措施，滿足表1中的試驗壓力。
4.2  SF₆氣體絕緣互感器
氣體絕緣互感器密封試驗按GB/T 11023—1989的規定進行；SF₆氣體年泄漏率應小于1%。
 
5 出線端子標志檢驗
 
5.1極性
互感器一次繞組與二次繞組出線端子宇母標志要正確、清晰。互感器一次繞組、二次繞組之間的極
性為減極性。
5.2   極性表試驗方法
5.2.1電壓（流）法見圖1

圖1
電池的正極接在一次繞組P1端，負極接在一次繞組的P2端；直流電流表的正極接在二次繞組的S1端，負極接在二次繞組的S2端。接通開關瞬間，電流表向順時方向擺動，則互感器為減極性。
5.2.2用誤差校驗儀檢驗互感器的方法按JJG 313—1994的相關規定進'行。
 
6  絕緣電阻測量

6.1試驗設備：絕緣電阻表（根據產品技術條件確定其規格）
6.2試驗方法。測量前先將絕緣電阻表進行一次開路和短路拭驗，檢查絕緣電阻表是否良好。在測量前后對被試互感器應進行充分放電，以保障設備及人身安全。
首先將互感器一次繞組或二次繞組的出頭均分別短接，將絕緣電阻表放在水平位置，如釆用搖表測量，應在大約為額定轉速下（120r/min）調整指針到“∞”，位置，然后將絕緣電阻表線路端(L)接在被試繞組上，地線接在其他繞組及金屬底座或箱殼上，并以均勻的速度轉動，歷時同時記錄環境溫度和濕度。
6.3  也可采用其他測試儀進行測量。
6.4  無論采用何種方法，試驗結果均應符合產品技術條件規定。
 
7  次繞組的工頻耐壓試驗
7.1被試品與接地體或鄰近物體的距離應不小于被試品高壓部分與接地部分之間zui小空氣距離的1.5倍。試驗場所的相對濕度應小于80%。
7-2試驗線路見圖2。如有末（地）屏，應將其同金屬底座或箱殼連接并接地。
 
圖2
7.3在確定設備線路及電源波形無誤后，對試品施加電壓。加壓時，應以機械0位開始緩慢升高電壓，觀測儀表升壓數值。在升至75%試驗電壓時，以每秒2%試驗電壓的速率升壓至短時工頻耐壓的試驗值，維持1min或規定的時間,然后降到30%規定試驗電壓以下后再切斷電源。   
7.4若試驗過程中無破壞性放電現象，則試驗合格。
 
8  繞組段間工頻耐壓試驗
8.1試驗線路見圖3。
8.2施加電壓由0開始增加，加到規定的試驗電壓值后持續1min，然后降到30%免規定試驗電壓以下再切斷電源3
8.3若無擊穿現象，則試驗合格。

圖3

9     二次繞組及末（地）屏工頻耐壓試驗
9.1試驗線路見圖4。
9.2施加電壓應由機械0位開始升壓，升到規定試驗電壓值并持續1min后，降到30%試驗電壓值以下再切斷電源。對具有多個二次繞組的互感器應依次進行試驗。

圖4
9.3若無擊穿現象，則試驗合格。

10    局部放電測量
局部放電測量按GB1208—1997的相關規定進行。

11  電容置和介質損耗因數（tanδ〕測量
11.1 標準環境條件
相對濕度不大于60%；
試品溫度為10℃?30℃。
11.2試驗方法
11.2.1     鏈型電流互感器
試驗電壓施加在短接的一次繞組端子上，二次繞組短接且接到測量電橋，金屬底座或箱殼接地。
試驗線路見圖5。

 圖5
 
11.2.2電容型電流互感器
試驗電壓施加在短接的一次繞組端子上，二次繞組均短接且與金屬底座或箱殼相連并接地。一次繞組電容屏的末（地）屏接電橋。
試驗線路見圖6。
 
圖6
 
12  伏安特性測量

12.1 試驗設備
平均值電壓表〔1.0級）；
電磁式交流電流表〔0.5級）；
自耦調壓器（有足夠容量〕。
12.2 試驗方法
12.2.1試驗線路
試驗線路見圖7
12.2.2試驗方法
在被試繞組兩端施加電壓，以勵磁電流讀數為準，讀取電壓值，當對某一組繞組進行試驗時，其他繞組均處于開路狀態，如此依次對每一組二次繞組進行試驗，見圖7。亦可采用其他方法。試驗中應注意電表的分流分壓作用所帶來的誤差。
當測量電壓高于二次繞組工頻耐壓值時，須用低頻率的試驗電源，在測取電壓值與電流值及實測頻率后，將電壓值折算到50扮電源時的數值。折算方法按下式：
 U=(U_X/50)f_x
式中：
U_X—實測電壓值，單位為V：
f_x—實測頻率，單位為Hz。


圖7
 
13 匝間過電壓試驗
13.1本試驗僅適用于無短路匝補償的電流互感器。
13.2試驗方法和要求按GB 1208—1997有關規定。試驗線路圖見圖8 (方法A）或圖9 (方法B〕。

圖8

圖9
 
14  誤差測定

14.1誤差測定按JJG 313—1994的規定進行。
測量誤差時應注意：
a.接被試互感器的2根二次導線電阻之和應等于其規定值，該規定值為負載箱的預留電阻（通常為0.06Ω或0.05Ω〕減去校驗儀對被試互感器造成的有功負載，誤差不大于±3%。
b.連接標準互感器二次繞組的兩根導線電阻之和應等于其規定值，該規定值為標準互感器的額定負載（COSδ=1）減去校驗儀對標準互感器造成的負載（COSδ=1），誤差不大于±3%.
c.試驗母線式互感器的一次導線應確保其導線處于互感器中心位置。
14.2互感器退磁方法應按制造單位在標牌上標注的或技術文件中所規定的退磁方法進行。如果制造單位未做規定，可根據具體情況，在下面介紹的方法中選一合適的方法進行退磁。
a.開路退磁法
在一次（或二次）繞組中選擇其匝數較少的一個繞組通以10%的額定一次〔或二次〕電流，在其他繞組均開路的情況下，平穩、緩慢地將電流降至0。退磁過程中應監視接于匝數zui多繞組兩端的峰值電壓表.當指示值超過2 600乂時，則應在較小的電流下進行退磁。
b.閉路退磁法
在二次繞組上接一個相當于額定負載10倍~20倍的電阻（考慮足夠容量），對一次繞組通以工頻電流，由0增至1.2倍的額定電流，然后均勻緩慢地降至0。
對具有兩個或兩個以上的二次繞組的電流互感器進行退磁時，其中一個二次繞組接退磁電阻，其余的二次繞組應短路。

15  絕緣油性能試驗

絕緣油性能試驗按按GB/T 507—1986、GB/T 5654—1985、GB/T 7252—2001 及GB/T 7600—1987等相關標準進行。
絕緣油性能指標見表2。
表2

 
16  短時電流試驗
 
16.1運行
按GB/T 1208—1997中4.2.5及4.5.1規定執行，產品試驗時應是模擬正常安裝運行狀態。
16.2試驗線路
試驗線路見圖10。
16.3試驗準備
此項試驗一般要求提供一次阻抗值，所以試驗前應測量試品一次阻抗。
16.4多變比互感器的繞組連接
對于多變比互感器的短時電流試驗，應根據使一次繞組有zui大電流密度的產品技術條件所規定的短時電流值來進行互感器引出端子的接線。
a.當互感器有相同多段一次繞組進行串、并聯連接以改變電流比時，如果只規定一個短時電流額定值（對任何變比都要滿足的），則應在zui小電流比接線方式下進行試驗。
如果規定了不同的幾個短時電流額定值,且這幾個短時電流額定值的比例關系與一次繞組在不同的串并聯連接時的額定一次電流的比例關系相對應(例如：一臺互感器可以通過一次繞組串聯、串一并聯、并聯，換接得到三種電流比，其額定一次電流的比例關系為1:2:4且短時電流額定值的比例關系也是1 : 2 : 4〕，則應在zui大電流比接線方式（一次繞組并聯）下進行試驗；如果與上述關系不對應，則需在一次繞組對應于zui小電流比的連接方式（一次繞組串聯）下進行試驗。
b.對采用一次繞組抽頭改變電流比的互感器，應選擇一次繞組短時熱電流密度zui大的接線方式下進行試驗。
如果各種接線方式下一次繞組短時熱電流密度相同時，則應在zui大一次電流接線方式下進行試驗。
c.當互感器有二次繞組抽頭改變電流比時.應將具有zui小電流比的二次端子短接。
16.5二次電流測量
在短時電流試驗時，應同時測量二次電流。
對于有多個二次繞組的互感器，可選擇具有zui大二次電流倍數的繞組進行測量，其余繞組則短接。
注：zui大二次電流倍數定義為：在二次繞組短接時.當互感器鐵心磁通密度達到飽和狀態時的二次電流與額定二次電流的比值（委托試驗者提供）:
16.6目力檢査
對于有可拆卸的一、二次繞組結構的互感器除檢查外觀以外，還需進行內部器身檢查，并有拍照記錄。
對于環氧樹脂澆注的互感器，一般只檢查外觀。
解體檢查應由試驗主管工程師主持。
16.7與導線表面接觸的絕緣的檢査
對于繞組材質為銅的互感器，按GB 1208—1997中4.5.1的d )進行。
短時電流密度的計算應用實測導線截面積計算（無法測量時，也可用設計截面積計算代替〕。

圖10
 
17溫升試驗

17.1試驗應按GB 1208—1997中4.2.6及4.5.2的規定進行。
17.2試驗線路如圖11.
 
圖11
17.3對于環境要求：試驗場所周圍不得有任何影響環境溫度的因素，例如輻射、熱源.氣流等。
環境溫度測量應采用二或三個溫度計，其測溫端應浸于容積不小于1000mL滿油的杯中。放置于試品周圍1m～2m處，高度約為試品高度的中間部位。環境溫度以幾個溫度計的平均值為準。
 
17.4溫升試驗應釆用負載法，在征得用戶同意的情況下，也可以采用短路法。對于具有多個相同二次繞組的互感器，如能證明其中某個繞組考核zui嚴格，允許只測量此一個繞組。
17.5測量母線出線端子及鐵心表面溫度，可采用酒精溫度計或其他不受磁場影響的溫度計（如熱電偶或電阻式溫度計），測溫端應與被測點緊密接觸。
測量油頂層溫度時，溫度計的測溫端應浸于油面下5mm～100mm〔如有溫度計座時，座內應充油〕
17.6二次繞組平均溫度的測量，一般采用電阻法，一次繞組推薦采用熱電偶法。測量冷、熱態電阻應用同一線路和儀器。如一次電流密度較低，可以只測一次導體外部溫升。
17.7電阻法測童繞組平均溫度的方法：
在溫升試驗結束，切斷電源之后，立即測量繞組的直流電阻。應在停電后1min～2min內測出*個讀數。然后在8min～10min內每隔相等的時間30s～60s〕測定一個電阻值，依次記錄為R₁、R₂、R₃、…、R_k。其后再隔5min～10min補充測量一個參考值R_n。同時記錄各個測定時間，分別為t₁、t₂、t₃、…、t_k。以切斷電源瞬間為t₀=0,，在對數坐標紙上，將（R₁-R_n）、（R₂-R_n）、（R₃-R_n）、……（R_k-R_n）和t₁、t₂、t₃、…、t_k的相應各點繪出，用一直線連接，其與尺軸的交點即為t₀=0（R₀-R_n）值，由此可得切斷電源瞬間的電阻R₀值，見圖12。
 
繞組平均溫升Δθ按下式計算:

R₀—斷電瞬間繞組熱態電阻值，單位為Ω
R_θ—溫度為巧時冷態電阻值，單位為Ω。'
θ₁—繞組冷態溫度（冷態時環境溫度），單位為℃；
θ₂—溫升試驗后期確定溫升的環境溫度，單位為℃；
Δθ―繞組平均溫升，單位為K；
235—銅導體溫度系數的倒數。
17.8用熱電偶法測量繞組溫度時，以適當數量的熱電偶分別置于被測繞組的不同部位，zui后以各熱電偶測得溫度的平均值作為繞組的平均溫度。
17.9數據數據可采用zui小二乘法。
17.10在滿足要求時，也可用二次激磁法測量。

18   額定雷電沖擊試驗和操作沖擊試驗

18.1額定雷電沖擊試驗和操作沖擊試驗，應按GB 1208—1997、GB 311.1—1997、GB/T 116927.1—1997和GB/T 16927.2—1997有關規定進行。
18.2試驗電壓應是GB 311.1—1997中列出的相應值，如另有要求，可按技術條件的規定。
18.3如果試品有一次繞組末（地）屏端子，也應將其同二次端子相連并一起接示波器；若只將末（地)屏接示波器，則所有二次端子應與金屬底座或箱殼相連并接地。

19  戶外式互感器的濕試驗

19.1試驗電壓應按GB 311.1—1997選擇。如另有要求，可按技術條件的規定進行。
19.2試驗線路與一次繞組的工頻耐壓試驗及額定雷電沖擊試驗和操作沖擊試驗線路相同。

20   截斷雷電沖擊試驗

20.1試驗應按GB 311.1—1997、GB/T 16927.1—1997、GB/T 16927.2—1997和GB 1208—1997中4.7的有關規定進行。
20.2試驗線路與額定雷電沖擊試驗基本相同，只是在沖擊電壓發生器本體輸出端與試品端加一截斷裝置。

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