电力(电磁)互感器的现场检定方法及故障排除

(广东省韶关市质量计量监督检测所 广东 韶关 512023)

前言

电力互感器检定的对象大多数是已经安装在变电站、开关站、开闭所、配电房、柱上的电流、电压互感器或组合互感器。从这些高压互感器不但体积大，而且运行电压高，不能如同电能表等二次设备那样安装在测控间，大部分都是曝露安装。由于不适于拆下运到高压实验室检定，绝大多数都只能采用现场检定方法，这样就使得电力互感器的检定条件与运行条件没有实质区别。这一点与其它计量器具有很大区别，因此电力互感器检定规程在检定方法上也需要与其它计量器具有所区别，以保证检定过程和检定结果能尽最大可能为电力生产服务。

一、电力互感器的检定条件

高压电能计量的误差很大程度上与互感器的比例变换误差有关，因此测量用互感器也是属于电能贸易结算的计量器具，世界各国都把它列入强制检定的计量器具目录。电力互感器的检定必须执行国家计量检定规程，目前有效的检定规程版本是JJG1021-2007《电力互感器》。检定规程规定了实施检定必须满足的环境条件、设备条件以及检定的操作和测量结果的处理。通常所说的检定条件包括了环境条件和设备条件，设备既包括标准设备和辅助设备，也包括被检定的设备，设备条件则是对它们技术参数的要求。

1、环境条件

(1)环境气温-25℃～55℃，相对湿度不大于 95%。

(2)环境电磁场干扰引起标准器的误差变化不大于被检互感器基本误差限值的 1/20。检定接线引起被检互感器误差的变化不大于被检互感器基本误差限值的 1/10。

(3)试验电源电源频率为 50Hz±0.5 Hz，波形畸变系不大于5%。

2、电力互感器的基本误差

检定的对象必须是计量器具，而计量器具需要满足一定的技术条件，这些技术条件主要有参比条件下的准确度、非参比条件下的附加误差以及长期稳定性。

不管是电流互感器还是电压互感器，误差都与实际二次负荷有关。

3、长期稳定性

电力互感器在接续的两次检定中，其误差的变化，不得大于基本误差限值的 2/3

4、磁饱和裕度

电流互感器铁芯磁通密度在相当于额定电流和额定负荷状态下的 1.5 倍时，误差应不大于额定电流及额定负荷下误差限值的 1.5 倍。

5、运行变差

电力互感器在制造厂技术条件规定的运行状态下，每个影响因素单独作用引起的变差不应超过表JJG1021规程的规定。

6、标准装置条件

检定过程具体地说是通过使用标准计量器具和标准操作方法确定被检计量器具的误差的操作。检定电力互感器使用的标准装置有标准电流、电压互感器、电容分压器以及互感器校验仪和电流、电压负荷箱。

二、现场检定电压互感器

1、试验的安全措施

检验高压电能计量装置上的电压互感器, 应填变电站施工允许工作票。

工作现场应装设护栏或警戒线。

如果带避雷器和隔离刀闸升压，应把避雷器低端妥善接地，母线改用专用接地线接地，隔离刀闸与地断开。

检定工作负责人应指定一名或若干名具有一定技术水平和工作经验的人员担任安全监护人。安全监护人负责检查全部工作过程的安全性, 一旦发现不安全因素, 应立即通知暂停工作并向工作负责人报告。作业完成后应按原样恢复所有接线。

2、试验接线

试验接线宜按电源回路、高压回路和测量回路分别连接和检查。如果电压互感器的二次引线已连接到端子箱，可以在端子箱侧进行试验接线。如果电压互感器接线盒到二次端子箱之间的引线发生异常，应以在接线盒侧接线得到的试验结果为准。接线时注意测量回路要完成全部连线后再一点接地。电磁式电压互感器一般用试验变压器施加试验电压，高端测差法不改变设备的接地方式，有利于测量的安全，应优先采用。

3、检定操作

(1)接入二次负荷有多个二次绕组的电压互感器，除剩余绕组外，各二次绕组应按表 3接入规定的上限荷或者下限负荷。

(2)电压检定点电压互感器的检定点按下表 规定。

(3)检定结果处理，检定合格的互感器，其检定周期为10年。

被检电压互感器在一个或多个检定点的误差，如果超出基本误差限值，或者稳定性、运行变差之一超出规定,且实际误差绝对值加上超差的各项运行变差绝对值超过基本误差限值，则认为误差不合格。

三、 电流互感器的现场检定

1、按电压互感器检定的安全措施，填写工作票设置警戒线与及安排安全监护员。

2、测量回路接线

电流互感器有多个二次绕组，实际上每一个二次绕组都代表一台独立的电流互感器，这些互感器共用一次导体。通常我们只对计量用绕组进行误差试验，但是一次导体通电流后。全体互感器的二次都会感应出二次电势。为了安全原因，电流不允许反送到二次控制屏去，因此检验之前就必须把接到电流互感器二次端子的引线拆除，除被测绕组外，其它绕组必须短路并接地。这样做既可以限制二次电压，又可以减小一次回路阻抗，降低升流变压器的容量要求。被测绕组原有的二次引线应当完全解开，也不要因接地的需要保留其中之一，因为为很可能在以后的接线中造成两点接地，产生分流影响检验结果，二次回路的接地点最好还是在校验仪的接地端子上。现场电流互感器的二次端子通过电缆线接到二次端子箱，通常允许在二端子箱接线进行误差检定，但是必须注意二次端子箱的接地与及短接情况。

测量时依次接入规定的二次负荷，并按规定电流百分点升起电流测取误差读数。如果测量结果异常，可考虑对被试电流互感器退磁。

二次绕组感应的高电压对设备和人员都有危险。试验人员应在试验过程中检查和落实高电压试验的安全措施。

3、误差检定

(1)接入二次负荷

电流互感器应按规程与及仪器铭牌接入规定的上限负荷或者下限负荷。

(2)电流检定点：按规程JJG1021规定选取。

(3)检定结果处理：被检电流互感器在全部检定点的误差，如果不超出基本误差限值，认为互感器误差合格。电流互感器的检定周期不得超过 10 年。

四、检定异常和处理

现场检定互感器往往会发生异常结果，这是因为现场的情况是多变的，不可能象实验室检定一样可以对检定设备任意布置。

1、电磁式电压互感器超差

从结构上来说，电磁式电压互感器如果没有绝缘故障，误差不应该有太大变化而超差，因此发现电磁式电压互感器超差时，应重点分析检定线路是否正确接线。

(1)改变二次负荷，观察误差的变化是否正常根据电磁式电压互感器的工作原理和设计原则，上限负荷与下限负荷的误差变化应接近。

(2)检查高压引线，是否有连接故障高压引线如果接触不良，有时也会引起异常误差，一般情况下，接触压降如果过大，会发生放电击穿现象，故障自动消失。但如果一次电压不够高，可能不发生击穿，这时会对影响误差测量结果。

(3)二次引线故障如果二次电压不是从互感器本体的接线端子盒引出，可以改接到端子盒再测量误差。避免由于二次引线中间可能装有开关和保护装置，进行误差试验时保护元件产生负荷电流，使误差异常。

(4)检查互感器校验仪是否故障，当发现检定时的误差示值异常时，包括误差很小或很大，应检查互感器校验仪是否正

(5)二次回路多点接地二次回路的连接应当全部用导线完成后再选择在校验仪端一点接地，不能用大地构成回路。如果检流计或误差示值不稳定，往往是多点接地造成的。

2、电磁式电流互感器超差

电磁式电流互感器运行时匝间电压并不高，一般不会发生绝缘故障。发现电流互感器超差时，应重点检查试验接线和设备是否正确。

(1)改变二次负荷，观察误差的变化是否正常根据电磁式电流互感器的工作原理和设计原则，上限负荷与下限负荷的误差变化应接近等于误差限值的 1～1.5 倍。如果不符合这一规律，应检定负荷箱是否正常。

(2)检查一次引线和二次引线，是否有多点接地现象电流互感器一次回路的架空线两端都有接地刀闸，测量误差时只能合上一个。最好把所有抽头上的原有引线全部拆除，只接入测量引线。

(3)二次引线故障，如果二次电流不是从互感器本体的接线端子盒引出，可以改接到端子盒再测量误差。

(4)互感器校验仪故障当发现检定时的误差示值异常时，包括误差很小或很大，应互感器校验仪试验有故障。

(5)铁芯有剩磁

如果不是以上故障，而且超差情况也不严重，可以进行退磁处理，看看是否可以消除超差现象。

五、结论

由于电力互感器现场检定环境比实验室大有不同，检定过程中接线复杂，在检定之前，需认真学习变电站配电柜的接线图，检查好各刀闸的闭合情况，出于保护的原因，刀闸的闭合大多会形成闭合或断开的回路，使得一次电流回路断路或是一次电压形成回路，这都影响互感器的检定。新建变电站从互感器二次端子到配电柜端子的接线是否正确也是检定过程中需要重点注意的问题。

【参考文献】

[1]JJG1021-2007《电力互感器检定规程》

[2]JJG013-2010《测量用电流互感器》

[3]JJG314-2010《测量用电压互感器》