电流互感器试验项目及方法

1  范围

本标准规定了电流互感器（以下简称互感器）的试验条件、试验设备及仪器仪表、试验方法、试验数据的处理等。    ‘
本标准适用于额定频率为50HZ (或60HZ)，供电气测量仪表和电气保护装置用的电流互感器。

2  规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容>或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的版本。凡是不注日期的引用文件，其版本适用于本标准。
GB 311.1—1997  高压输变电设备的绝缘配合（neq IEC 60071-1：1993）
GB/T 507—1986  绝缘油介电强度测定法〔neq IEC 60156〕
GB 1208—1997   电流互感器（neq IEC 60185：1987）
GB/T 5654—1985  液体绝缘材料工频相对介电常数、介质损耗因数和体积电阻率的测量（neq IEC 60247：1978〕
GB/T 7252—2001   变压器油中溶解气体分析和判断导则（neq IEC 60599：1999 ）
GB/T 7600—1987  运行中变压器油水分含量测定法（库仑法）
GB/T11023—1989  高压开关设备六氣化硫气体密封试验方法
GB/T11604—1989  髙压电器设备无线电千扰测试方法（eqv IEC60018：1983）
GB 16847—1997  保护用电流互感器暂态特性技术要求（idt IEC 60044-6：1992>
GB/T16927.1—1997  高电压试验技术*部分：一般试验要求〔eqv IEC60060-1: 1989〕
GB/T16927.2—1997  高电压试验技术第二部分：测量系统（eqv IEC60060-2：1994〕
GB/T17443—1998  500KV电流互感器技术参数和要求
JJG313—1994测量用电流互感器
 
3 试验条件

本章是对一般试验项目的要求，具体的试验项目如无另外规定应按本章执行。
3.1环境温度为5℃?40℃（另有规定除外）。
3.2试品的温度与环境温度应无显著差异。
3.3试验场所不得有明显的交流或直流外来电磁场影响。
3.4试验应在装配完毕的产品上进行。
3.5试验中所用的标准互感器应符合JJG 313—1994的要求。
3.6试验场地必须具有单独工作接地和保护接地，并设置保护栅栏。
3.7试品与接地体或邻近物体的距离，一般应大于试品髙压部分与接地部分的zui小空气距离的1.5倍。
3.8 一般试验要求和测量系统的规定按GB/T16927.1—1997和GB/T16927.2—1997。
 
4  密封性能试验
 
4.1   油浸式互感器
4.1.1主要设备：
a.气体压缩装置；
b.过滤器；
c.幻减压阀及输气管；
d.充气或注油装置，且充气或注油装置上应装有单向阀和压力计，压力计的准确度等级不应低于2.5级。
4.1.2产品在试验前必须静放，静放时间按表1。
表1
 

 
4.1.3密封性能试验必须在淸洁的产品上进行，要求试验场地无明显油污。
4.1.4应安装充气或注油装置，从单向阀对不带膨胀器的油浸式互感器产品注入一定压力的干燥气体
或油，施加压力和维持时间不低于表1的规定值。
4.1.5对于带膨胀器的油浸式互感器，应在未装膨胀器之前，对互感器按上述方法进行密封性能试验，试验合格后装上膨胀器并注满油.然后再静放12h
4.1.6按表1规定的压力和时间试验后，观察产品有无渗油、漏气现象。
4.1.7带膨胀器产品，按规定时间静放后，外观检查是否有渗、漏油现象。
对带防爆片的产品应采取措施，满足表1中的试验压力。
4.2  SF₆气体绝缘互感器
气体绝缘互感器密封试验按GB/T 11023—1989的规定进行；SF₆气体年泄漏率应小于1%。
 
5 出线端子标志检验
 
5.1极性
互感器一次绕组与二次绕组出线端子宇母标志要正确、清晰。互感器一次绕组、二次绕组之间的极
性为减极性。
5.2   极性表试验方法
5.2.1电压（流）法见图1

图1
电池的正极接在一次绕组P1端，负极接在一次绕组的P2端；直流电流表的正极接在二次绕组的S1端，负极接在二次绕组的S2端。接通开关瞬间，电流表向顺时方向摆动，则互感器为减极性。
5.2.2用误差校验仪检验互感器的方法按JJG 313—1994的相关规定进'行。
 
6  绝缘电阻测量

6.1试验设备：绝缘电阻表（根据产品技术条件确定其规格）
6.2试验方法。测量前先将绝缘电阻表进行一次开路和短路拭验，检查绝缘电阻表是否良好。在测量前后对被试互感器应进行充分放电，以保障设备及人身安全。
首先将互感器一次绕组或二次绕组的出头均分别短接，将绝缘电阻表放在水平位置，如釆用摇表测量，应在大约为额定转速下（120r/min）调整指针到“∞”，位置，然后将绝缘电阻表线路端(L)接在被试绕组上，地线接在其他绕组及金属底座或箱壳上，并以均勻的速度转动，历时同时记录环境温度和湿度。
6.3  也可采用其他测试仪进行测量。
6.4  无论采用何种方法，试验结果均应符合产品技术条件规定。
 
7  次绕组的工频耐压试验
7.1被试品与接地体或邻近物体的距离应不小于被试品高压部分与接地部分之间zui小空气距离的1.5倍。试验场所的相对湿度应小于80%。
7-2试验线路见图2。如有末（地）屏，应将其同金属底座或箱壳连接并接地。
 
图2
7.3在确定设备线路及电源波形无误后，对试品施加电压。加压时，应以机械0位开始缓慢升高电压，观测仪表升压数值。在升至75%试验电压时，以每秒2%试验电压的速率升压至短时工频耐压的试验值，维持1min或规定的时间,然后降到30%规定试验电压以下后再切断电源。   
7.4若试验过程中无破坏性放电现象，则试验合格。
 
8  绕组段间工频耐压试验
8.1试验线路见图3。
8.2施加电压由0开始增加，加到规定的试验电压值后持续1min，然后降到30%免规定试验电压以下再切断电源3
8.3若无击穿现象，则试验合格。

图3

9     二次绕组及末（地）屏工频耐压试验
9.1试验线路见图4。
9.2施加电压应由机械0位开始升压，升到规定试验电压值并持续1min后，降到30%试验电压值以下再切断电源。对具有多个二次绕组的互感器应依次进行试验。

图4
9.3若无击穿现象，则试验合格。

10    局部放电测量
局部放电测量按GB1208—1997的相关规定进行。

11  电容置和介质损耗因数（tanδ〕测量
11.1 标准环境条件
相对湿度不大于60%；
试品温度为10℃?30℃。
11.2试验方法
11.2.1     链型电流互感器
试验电压施加在短接的一次绕组端子上，二次绕组短接且接到测量电桥，金属底座或箱壳接地。
试验线路见图5。

 图5
 
11.2.2电容型电流互感器
试验电压施加在短接的一次绕组端子上，二次绕组均短接且与金属底座或箱壳相连并接地。一次绕组电容屏的末（地）屏接电桥。
试验线路见图6。
  
图6
 
12  伏安特性测量

12.1 试验设备
平均值电压表〔1.0级）；
电磁式交流电流表〔0.5级）；
自耦调压器（有足够容量〕。
12.2 试验方法
12.2.1试验线路
试验线路见图7
12.2.2试验方法
在被试绕组两端施加电压，以励磁电流读数为准，读取电压值，当对某一组绕组进行试验时，其他绕组均处于开路状态，如此依次对每一组二次绕组进行试验，见图7。亦可采用其他方法。试验中应注意电表的分流分压作用所带来的误差。
当测量电压高于二次绕组工频耐压值时，须用低频率的试验电源，在测取电压值与电流值及实测频率后，将电压值折算到50扮电源时的数值。折算方法按下式：
 U=(U_X/50)f_x
式中：
U_X—实测电压值，单位为V：
f_x—实测频率，单位为Hz。


图7
 
13 匝间过电压试验
13.1本试验仅适用于无短路匝补偿的电流互感器。
13.2试验方法和要求按GB 1208—1997有关规定。试验线路图见图8 (方法A）或图9 (方法B〕。

图8

图9
 
14  误差测定

14.1误差测定按JJG 313—1994的规定进行。
测量误差时应注意：
a.接被试互感器的2根二次导线电阻之和应等于其规定值，该规定值为负载箱的预留电阻（通常为0.06Ω或0.05Ω〕减去校验仪对被试互感器造成的有功负载，误差不大于±3%。
b.连接标准互感器二次绕组的两根导线电阻之和应等于其规定值，该规定值为标准互感器的额定负载（COSδ=1）减去校验仪对标准互感器造成的负载（COSδ=1），误差不大于±3%.
c.试验母线式互感器的一次导线应确保其导线处于互感器中心位置。
14.2互感器退磁方法应按制造单位在标牌上标注的或技术文件中所规定的退磁方法进行。如果制造单位未做规定，可根据具体情况，在下面介绍的方法中选一合适的方法进行退磁。
a.开路退磁法
在一次（或二次）绕组中选择其匝数较少的一个绕组通以10%的额定一次〔或二次〕电流，在其他绕组均开路的情况下，平稳、缓慢地将电流降至0。退磁过程中应监视接于匝数zui多绕组两端的峰值电压表.当指示值超过2 600乂时，则应在较小的电流下进行退磁。
b.闭路退磁法
在二次绕组上接一个相当于额定负载10倍~20倍的电阻（考虑足够容量），对一次绕组通以工频电流，由0增至1.2倍的额定电流，然后均匀缓慢地降至0。
对具有两个或两个以上的二次绕组的电流互感器进行退磁时，其中一个二次绕组接退磁电阻，其余的二次绕组应短路。

15  绝缘油性能试验

绝缘油性能试验按按GB/T 507—1986、GB/T 5654—1985、GB/T 7252—2001 及GB/T 7600—1987等相关标准进行。
绝缘油性能指标见表2。
表2

 
16  短时电流试验
 
16.1运行
按GB/T 1208—1997中4.2.5及4.5.1规定执行，产品试验时应是模拟正常安装运行状态。
16.2试验线路
试验线路见图10。
16.3试验准备
此项试验一般要求提供一次阻抗值，所以试验前应测量试品一次阻抗。
16.4多变比互感器的绕组连接
对于多变比互感器的短时电流试验，应根据使一次绕组有zui大电流密度的产品技术条件所规定的短时电流值来进行互感器引出端子的接线。
a.当互感器有相同多段一次绕组进行串、并联连接以改变电流比时，如果只规定一个短时电流额定值（对任何变比都要满足的），则应在zui小电流比接线方式下进行试验。
如果规定了不同的几个短时电流额定值,且这几个短时电流额定值的比例关系与一次绕组在不同的串并联连接时的额定一次电流的比例关系相对应(例如：一台互感器可以通过一次绕组串联、串一并联、并联，换接得到三种电流比，其额定一次电流的比例关系为1:2:4且短时电流额定值的比例关系也是1 : 2 : 4〕，则应在zui大电流比接线方式（一次绕组并联）下进行试验；如果与上述关系不对应，则需在一次绕组对应于zui小电流比的连接方式（一次绕组串联）下进行试验。
b.对采用一次绕组抽头改变电流比的互感器，应选择一次绕组短时热电流密度zui大的接线方式下进行试验。
如果各种接线方式下一次绕组短时热电流密度相同时，则应在zui大一次电流接线方式下进行试验。
c.当互感器有二次绕组抽头改变电流比时.应将具有zui小电流比的二次端子短接。
16.5二次电流测量
在短时电流试验时，应同时测量二次电流。
对于有多个二次绕组的互感器，可选择具有zui大二次电流倍数的绕组进行测量，其余绕组则短接。
注：zui大二次电流倍数定义为：在二次绕组短接时.当互感器铁心磁通密度达到饱和状态时的二次电流与额定二次电流的比值（委托试验者提供）:
16.6目力检査
对于有可拆卸的一、二次绕组结构的互感器除检查外观以外，还需进行内部器身检查，并有拍照记录。
对于环氧树脂浇注的互感器，一般只检查外观。
解体检查应由试验主管工程师主持。
16.7与导线表面接触的绝缘的检査
对于绕组材质为铜的互感器，按GB 1208—1997中4.5.1的d )进行。
短时电流密度的计算应用实测导线截面积计算（无法测量时，也可用设计截面积计算代替〕。

图10
 
17温升试验

17.1试验应按GB 1208—1997中4.2.6及4.5.2的规定进行。
17.2试验线路如图11.
  
图11
17.3对于环境要求：试验场所周围不得有任何影响环境温度的因素，例如辐射、热源.气流等。
环境温度测量应采用二或三个温度计，其测温端应浸于容积不小于1000mL满油的杯中。放置于试品周围1m～2m处，高度约为试品高度的中间部位。环境温度以几个温度计的平均值为准。
 
17.4温升试验应釆用负载法，在征得用户同意的情况下，也可以采用短路法。对于具有多个相同二次绕组的互感器，如能证明其中某个绕组考核zui严格，允许只测量此一个绕组。
17.5测量母线出线端子及铁心表面温度，可采用酒精温度计或其他不受磁场影响的温度计（如热电偶或电阻式温度计），测温端应与被测点紧密接触。
测量油顶层温度时，温度计的测温端应浸于油面下5mm～100mm〔如有温度计座时，座内应充油〕
17.6二次绕组平均温度的测量，一般采用电阻法，一次绕组推荐采用热电偶法。测量冷、热态电阻应用同一线路和仪器。如一次电流密度较低，可以只测一次导体外部温升。
17.7电阻法测童绕组平均温度的方法：
在温升试验结束，切断电源之后，立即测量绕组的直流电阻。应在停电后1min～2min内测出*个读数。然后在8min～10min内每隔相等的时间30s～60s〕测定一个电阻值，依次记录为R₁、R₂、R₃、…、R_k。其后再隔5min～10min补充测量一个参考值R_n。同时记录各个测定时间，分别为t₁、t₂、t₃、…、t_k。以切断电源瞬间为t₀=0,，在对数坐标纸上，将（R₁-R_n）、（R₂-R_n）、（R₃-R_n）、……（R_k-R_n）和t₁、t₂、t₃、…、t_k的相应各点绘出，用一直线连接，其与尺轴的交点即为t₀=0（R₀-R_n）值，由此可得切断电源瞬间的电阻R₀值，见图12。
  
绕组平均温升Δθ按下式计算:

R₀—断电瞬间绕组热态电阻值，单位为Ω
R_θ—温度为巧时冷态电阻值，单位为Ω。'
θ₁—绕组冷态温度（冷态时环境温度），单位为℃；
θ₂—温升试验后期确定温升的环境温度，单位为℃；
Δθ―绕组平均温升，单位为K；
235—铜导体温度系数的倒数。
17.8用热电偶法测量绕组温度时，以适当数量的热电偶分别置于被测绕组的不同部位，zui后以各热电偶测得温度的平均值作为绕组的平均温度。
17.9数据数据可采用zui小二乘法。
17.10在满足要求时，也可用二次激磁法测量。

18   额定雷电冲击试验和操作冲击试验

18.1额定雷电冲击试验和操作冲击试验，应按GB 1208—1997、GB 311.1—1997、GB/T 116927.1—1997和GB/T 16927.2—1997有关规定进行。
18.2试验电压应是GB 311.1—1997中列出的相应值，如另有要求，可按技术条件的规定。
18.3如果试品有一次绕组末（地）屏端子，也应将其同二次端子相连并一起接示波器；若只将末（地)屏接示波器，则所有二次端子应与金属底座或箱壳相连并接地。

19  户外式互感器的湿试验

19.1试验电压应按GB 311.1—1997选择。如另有要求，可按技术条件的规定进行。
19.2试验线路与一次绕组的工频耐压试验及额定雷电冲击试验和操作冲击试验线路相同。

20   截断雷电冲击试验

20.1试验应按GB 311.1—1997、GB/T 16927.1—1997、GB/T 16927.2—1997和GB 1208—1997中4.7的有关规定进行。
20.2试验线路与额定雷电冲击试验基本相同，只是在冲击电压发生器本体输出端与试品端加一截断装置。