互感器综合特性试验设备和方法

责任编辑：绿能德 人气：14 发表时间：2025-11-20 10:43:25

好的，非常乐意为您详细解释互感器综合特性试验的设备和方法。





互感器（包括电流互感器CT和电压互感器PT）是电力系统中进行测量、计量和保护的关键设备。其性能的优劣直接关系到系统的安全稳定运行。因此，在投运前、定期检修或故障诊断时，都必须进行综合特性试验。




一、 试验目的

综合特性试验的主要目的是全面评估互感器的电气性能，确保其满足设计和使用要求，主要包括：




准确性验证：检查互感器的比差和角差是否在精度等级（如0.2、0.5、5P10等）允许的范围内。




极性判断：确认互感器一、二次绕组的极性关系（减极性）是否正确，这是保护装置和测量仪表正常工作的基础。




励磁特性测量：获取励磁（伏安）特性曲线，这是判断CT是否饱和、计算10%误差曲线、诊断绕组是否存在匝间短路的重要依据。




绝缘电阻测试：检查绕组之间及绕组对地的绝缘状况。




绕组直流电阻测试：测量绕组的直流电阻，用于计算负载和温升，并与出厂值比较，判断绕组有无断线、接触不良或匝间短路。









二、 主要试验设备

现代测试通常采用互感器综合特性测试仪（或称互感器校验仪）。它是一种高度集成化的专用仪器，将多种测试功能融为一体，大大提高了测试效率和准确性。




一台典型的综合测试仪通常集成或支持以下功能：




CT测试部分：




变比测试：自动计算并显示额定变比、实测变比和误差。




极性判断：自动指示极性结果。




励磁（伏安）特性曲线测试：自动升压并记录数据，绘制曲线，并自动计算拐点电压和电流。




10%或5%误差曲线计算：根据励磁特性数据和二次绕组电阻，自动计算并绘制误差曲线，判断CT是否满足保护级要求。




二次回路负载测量：测量二次回路的实际阻抗。




绕组直流电阻测试：通常采用四线法精确测量。




饱和裕度验证：对保护用CT进行现场验收试验。




PT测试部分：




变比测试：




极性判断：




励磁特性曲线测试：




空载电流测量：




绕组直流电阻测试：




通用功能：




绝缘电阻测试：部分高端型号集成绝缘电阻测试功能（如500V/1000V），若无，则需配备单独的绝缘电阻表（兆欧表）。




辅助设备：




试验导线：专用大电流线、电压线、测量线。




安全工具：绝缘手套、绝缘垫、警示牌等。




接地线：用于可靠接地，确保安全。




三、 试验方法（以CT为例，PT类似）

安全第一！试验前必须将被试互感器与其他带电设备可靠隔离，挂上接地线，并验明无电后方可进行。




试验前准备：

接线检查：断开所有与CT二次绕组的连线（防止电压反送或并联负载影响结果）。




记录铭牌数据：记录CT的额定变比、精度等级、容量等参数。




设备接地：将测试仪可靠接地。




具体试验步骤：

1. 绝缘电阻测试




设备：绝缘电阻表（兆欧表），2500V或5000V。




方法：




一次绕组： 将一次绕组所有端子短接，兆欧表“L”端接一次绕组，“E”端接CT外壳（接地）。摇测60秒读取阻值。




二次绕组： 将每个二次绕组的所有端子短接，其他绕组短接后与外壳相连。兆欧表“L”端接被测绕组，“E”端接外壳及其他绕组。




标准：参照规程（如预试规程），通常要求一次对地、一次对二次、二次绕组之间的绝缘电阻均不低于1000MΩ（或与出厂值比较无显著下降）。




2. 绕组直流电阻测试




设备：互感器综合测试仪的“直阻”档位或直流电阻测试仪。




方法：使用仪器的四线法测量端子，直接连接到待测二次绕组的两端，仪器会自动显示电阻值。




标准：与出厂值或历次测量值比较，不应有显著变化（一般要求变化不大于出厂值的±5%）。




3. 极性、变比测试




设备：互感器综合测试仪的“CT变比极性”功能。




接线：




仪器“一次侧”大电流输出端（P1、P2）接CT的一次绕组（L1、L2）。




仪器“二次侧”测量端（S1、S2）接CT的二次绕组（K1、K2）。




方法：在仪器上设置好额定变比，启动测试。仪器会自动输出一个一次电流（如5A），并测量二次电流，自动计算变比误差并判断极性（通常显示“减极性”正确）。




标准：极性必须为“减极性”。变比误差应在铭牌允许范围内。




4. 励磁（伏安）特性曲线测试 - 这是CT测试的核心




设备：互感器综合测试仪的“伏安特性”功能。




接线：断开一次侧，将仪器的电压输出端直接接在CT的单个二次绕组上（K1、K2）。




方法：




在仪器上设置最高测试电压（通常不超过2kV，根据CT类型而定）。




启动测试，仪器将从0V开始自动升压，并同步记录电压和电流值，直到电压达到设定值或电流发生明显突变（饱和）。




测试结束，仪器会自动绘制出伏安特性曲线（U-I曲线），并计算拐点电压（即曲线斜率变化明显处的电压）。




目的与分析：




判断饱和特性：曲线开始进入饱和段越平缓，说明CT抗饱和能力越强。保护用CT（如5P20）要求有较高的拐点电压。




计算10%误差曲线：仪器可根据伏安特性数据自动计算出在保证复合误差不大于10%的前提下，一次电流倍数与二次负载的关系曲线，这是校验保护用CT是否合格的关键。




诊断匝间短路：与标准曲线或出厂曲线对比，若曲线明显下移，则可能存在匝间短路。




5. （可选）10%误差曲线校验




方法：在完成励磁特性测试和二次回路负载测量后，仪器可自动绘制10%误差曲线。将现场实测的二次负载（阻抗）标注在曲线上，检查其对应的准确限值系数（如20）是否大于CT的额定准确限值系数（如20），若大于则合格。




四、 注意事项

安全！安全！安全！务必严格执行停电、验电、挂接地线等安全措施。




二次绕组必须完全隔离：测试前务必确认所有二次引线已拆除，防止人身伤害或设备损坏。




正确选择电压量程：进行伏安特性测试时，预估拐点电压，避免设置过高电压损坏绕组绝缘或设备。




数据记录与比较：详细记录所有测试数据、环境温度和湿度。将结果与出厂报告、历次试验数据进行比较，分析变化趋势，这对状态评估至关重要。




环境因素：湿度较大时，测得的绝缘电阻值会偏低，应参考规程进行换算或分析。




总结

互感器综合特性试验是一项系统性的工作，采用现代化的集成测试设备可以高效、准确地完成。其核心在于通过伏安特性曲线和误差曲线来深度评估CT的饱和性能和保护性能，而极性、变比、直阻和绝缘则是保证其基本功能正确和运行安全的基础。严格遵循试验方法和安全规程是获得可靠结论的前提。




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