电流互感器.DOC
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1、电流互感器 GB 1208-87 中华人民共和国国家标准 UDC621.314.224电 流 互 感 器GB 120887代替GB 120875Currenttransformers国家标准局 1987-02-14发布 1987-10-01实施 本标准规定了电流互感器的基本技术要求,适用于额定频率50Hz电力系统供电气测量和电气保护用的新制造的电流互感器。 本标准参照采用国际标准IEC185-1966电流互感器及第1号修正 (1977)、第2号修正(1980)和第3号修正(1982)。 1一般技术条件 1.1使用条件 电流互感器应适合于下列使用条件。 注:如使用条件与本规定不同,例如最低气温低
2、于-30,海拔超过 1000m,耐污秽和耐地震等,应在订货时提出,与制造厂协商解决。 1.1.1环境温度 最高气温+40; 日平均气温,不超过+30; 最低气温:对户内式互感器-5;对户外式互感器-30。 1.1.2海拔 不超过1000m。 1.1.3大气条件 大气中无严重影响互感器绝缘的污秽及浸蚀性和爆炸性介质。 1.1.4系统的接地方式 a.中性点有效接地系统; b.中性点非有效接地系统。 1.2定义 下列定义适用于本标准。 1.2.1互感器 用以传递信息供给测量仪器、仪表和保护、控制装置的变换器。 1.2.2电流互感器 在正常使用情况下,其二次电流与一次电流实质上成正比,而其相位差在联结
3、方法正确时接近零的互感器。 1.2.3一次绕组 通过被变换电流的绕组。 1.2.4二次绕组 供给测量仪器、仪表和保护或控制装置电流回路电流的绕组。 1.2.5二次回路 由电流互感器二次绕组供电的外部回路。 1.2.6额定一次电流 作为互感器性能基准的一次电流值。 1.2.7额定二次电流 作为互感器性能基准的二次电流值。 1.2.8额定电流比 额定一次电流与额定二次电流之比。 1.2.9实际电流比 实际一次电流与实际二次电流之比。 1.2.10电流误差(比值差) 互感器在测量电流时所出现的数值误差。它是由于实际电流比不等于额定电 流比而造成的。 电流误差的百分数用下式表示: 式中 额定电流比;
4、I1实际一次电流,A; I2在测量条件下,流过I1时的实际二次电流,A。 1.2.11相位差 互感器的一次电流与二次电流相量的相位之差。相量方向以理想互感器的相位差为零来确定。当二次电流相量超前一次电流相量时,相位差为正值。它通常 以分或厘弧度表示。 注:本定义只在电流为正弦时正确。 1.2.12复合误差(见附录A) 互感器一次电流和二次电流的正符号与端子标志相一致的情况下,在稳态时下列两个值之差的有效值称为复合误差: a.一次电流瞬时值; b.二次电流瞬时值与额定电流比的乘积。 复合误差c通常以一次电流有效值的百分数表示,按下式计算: 式中 I1一次电流有效值,A; i1一次电流瞬时值,A;
5、 i2二次电流瞬时值,A; T一个周波的时间,s。 1.2.13准确级 对互感器所给定的等级,其误差在规定使用条件下应在规定的限值之内。 1.2.14负荷 以欧姆和功率因数表示的二次回路阻抗。 负荷通常以视在功率伏安值表示,它是二次回路在规定功率因数和额定二次电流下所汲取的。 1.2.15额定负荷 确定互感器准确级所依据的负荷值。 1.2.16额定输出 在额定二次电流及接有额定负荷的条件下,互感器所供给二次回路的视在功 率值(在规定功率因数下以伏安表示)。 1.2.17设备最高电压 根据设备的绝缘条件及其他性能,允许长期运行的最高相间电压有效值,其值等于所在系统的系统最高电压。 1.2.18系
6、统最高电压 在正常运行情况下,系统中任一点在任何时间可以持续的最高相间电压有效值。它不包括由于故障或突然切除大负荷时所出现的短暂电压波动。 1.2.19额定绝缘水平 一组额定耐受电压值。当额定电压在330kV及以上时,为额定操作冲击耐受电压值和额定雷电冲击耐受电压值;当额定电压为330kV以下时,为额定短时工频耐受电压值和额定雷电冲击耐受电压值。它表示互感器绝缘所能承受的耐压强 度。 1.2.20接地系数 在一定的系统结构下,接地故障(系统中任一点的一相或多相接地故障)时,三相系统中的某选定点(一般选设备安装点)完好相对地的最高工频电压有效值与排除故障后该选定点的相间工频电压有效值之比值,该比
7、值用百分数表示。 1.2.21中性点有效接地系统 中性点直接接地或经一低值阻抗接地的系统,其接地系数不超过80%。通常,该系统的零序电抗与正序电抗的比值不大于3,零序电阻与正序电抗的比值不大于1。 1.2.22中性点非有效接地系统 中性点不接地、经高值阻抗接地或谐振接地的系统,其接地系数超过80%。 通常,该系统的零序电抗与正序电抗的比值大于3,零序电阻与正序电抗的比值 大于1。 1.2.23额定短时热电流 在二次绕组短路情况下,电流互感器在1s内所能承受而无损伤的一次电流有效值。 1.2.24额定动稳定电流 在二次绕组短路情况下,电流互感器能承受其电磁力的作用而无电的或机械 的损伤的一次电流
8、峰值。 1.2.25额定连续热电流 二次绕组接额定负荷时,一次绕组允许连续流过的某一规定电流值,此时互 感器各部位温升不超过规定限值。 1.2.26实际正弦波 实际波形在任一点与正弦波形相差不得超过峰值的5%,见图1。如果实际波 形不超出图中所示两个相同正弦曲线的中间范围时,则认为是实际正弦波。 1.3额定值和性能要求 1.3.1额定一次电流标准值 额定一次电流标准值列于表1。 1.3.2额定二次电流标准值 额定二次电流标准值为1A和5A。 1.3.3额定连续热电流 电流互感器的额定连续热电流应为额定一次电流,但具有电流扩大值的电流 互感器,其额定连续热电流应为额定扩大一次电流(见2.2.4款
9、)。 1.3.4额定输出标准值 额定输出标准值为5,10,15,20,25,30,40,50,60,80, 100VA。 1.3.5额定短时电流 a.具有一次绕组的电流互感器,应规定额定短时热电流和额定动稳定电流两个额定短时电流值; b.额定动稳定电流通常为额定短时热电流的2.5倍。 1.3.6温升限值 电流互感器在一次电流为额定连续热电流和连接额定负荷连续工作时,其各部位的温升应不超过表2所列限值。 表2温升限值是以1.1条使用条件为依据的。如果规定的环境温度(互感器周围介质温度)高于1.1.1款的数值时,应将表2中的温升限值减去所超过的温度值。 如果规定互感器工作在海拔超过1000m的地区
10、,而试验是在海拔低于1000m 处进行时,应将表2中的温升限值按工作地点海拔超出1000m之每100m减去下述数值: a.油浸式互感器 0.4%; b.干式互感器 0.5%。 注:以周围空气为冷却介质的户外式互感器,按相应国家标准的规定,高海 拔地区环境气温的降低足以补偿海拔增高对温升的影响,可不作此校正。 1.3.7绝缘要求 1.3.7.1额定绝缘水平 a.额定电压380V的电流互感器,其一次绕组短时工频耐受电压为3kV(有效值)。 b.额定电压3kV及以上的电流互感器,其额定绝缘水平应符合GB 311.183 高压输变电设备的绝缘配合的规定。但对主绝缘为有机固体材料的互感器, 其短时工频耐
11、压试验时间由1min延长为5min。 注:在出厂试验中,对主绝缘为有机固体材料的互感器,如果每台都进行局部放电测量,则允许短时工频耐压试验时间仍为1min。 1.3.7.2一次绕组段间绝缘要求 对于一次绕组为分段式,以便通过串并联得到多种电流比的电流互感器,其一次绕组段间绝缘的短时工频耐受电压应不低于2kV(有效值)。 1.3.7.3二次绕组绝缘要求 二次绕组之间及对地绝缘的短时工频耐受电压为2kV(有效值)。 1.3.7.4绕组匝间绝缘要求 将二次绕组开路,对一次绕组通以电流并维持1min,或者将一次绕组开路, 对二次绕组通以电流并维持1min,互感器的匝间绝缘不应损坏。具体试验要求和方法按
12、1.5.5款的规定。 1.3.8介质损耗率(tg) 对额定电压35kV及以上的油浸式电流互感器,应在各型电流互感器的技术条件中规定介质损耗率的要求,并应在10kV和的设备最高电压下测试。 注:对额定电压35kV和63kV的互感器,在出厂试验中,允许只在10kV 电压下测试。 如测试条件暂不具备,经用户同意,额定电压110kV的互感器,在出厂 试验中,亦可只在10kV电压下测试。 1.3.9局部放电水平 对局部放电水平的要求按GB 558385互感器局部放电测量的规定。 1.4试验的一般说明 1.4.1试验分类 本标准所规定的试验分为出厂试验及型式试验两类。 出厂试验是对每台互感器均须进行的试验
13、。 型式试验是仅对每种新产品的一台或数台均须进行的试验。新产品在成批投产前应进行全部型式试验。当更改结构、原材料或工艺方法时,应重新进行部分或全部型式试验。定期性型式试验至少每五年进行1次,此时,可以从同一型式的电流互感器中选取代表性产品作为试品,并应在生产的批量中选取。 1.4.1.1出厂试验项目 出厂试验项目及顺序如下(各型互感器的实际试验项目按本标准的有关规定取 舍): a.绝缘油性能试验; b.密封性试验; c.出线端子标志检验; d.二次绕组短时工频耐压试验; e.绕组匝间绝缘试验; f.一次绕组段间短时工频耐压试验; g.一次绕组短时工频耐压试验或操作冲击耐压试验; h.介质损耗率
14、(tg)测量; i.局部放电测量; j.误差试验,依据各准确级的相应要求。 1.4.1.2型式试验项目 凡进行型式试验的互感器亦应作1.4.1.1项所规定的全部出厂试验项目。 型式试验项目如下: a.温升试验; b.一次绕组雷电冲击全波耐压试验; c.外绝缘短时工频湿耐压试验或操作冲击湿耐压试验; d.介质损耗率(tg)测量; e.绝缘热稳定试验; f.误差试验,依据各准确级的相应要求; g.短时电流试验; h.伏安特性测量(仅适用于保护用互感器); i.仪表保安电流测量。 1.5出厂试验 1.5.1密封性试验 试验要求和方法由各型互感器的技术条件规定。 1.5.2一次绕组短时工频耐压试验或操
15、作冲击耐压试验 试验按GB311.183和GB311.2683高电压试验技术的规定。 操作冲击耐压试验采用惯用冲击耐压试验,应以正、负两种极性波进行。当确知某一极性波最为严格时,可仅用该极性波作试验。 试验电压应加到连在一起的一次绕组出线端子与地之间,夹件、箱壳(如果有)、铁心(如果应该接地)和二次绕组的所有出线端子皆连在一起接地。 1.5.3一次绕组段间短时工频耐压试验 当一次绕组为分段式,应进行段间绝缘短时工频耐压试验。试验时,其余线 段和其他绕组应与夹件、箱壳(如果有)和铁心(如果应该接地)连在一起接地。 1.5.4二次绕组短时工频耐压试验 试验电压应加到连在一起的二次绕组出线端子与地之
16、间,夹件、箱壳(如果 有)、铁心(如果应该接地)和一次绕组所有出线端子皆连在一起接地。 当具有多个二次绕组或线段时,每次试验电压应加到一个二次绕组或线段与地之间,其他绕组或线段应与夹件、箱壳(如果有)和铁心(如果应该接地)连在一起 接地。 1.5.5绕组匝间绝缘试验 制造厂应在下列两种试验中任选一种进行: a.二次绕组开路,对一次绕组通以额定频率的额定一次电流(或额定扩大一次 电流),维持1min。如果在此一次电流值下二次端电压超过3.5kV(峰值),则应降 低一次电流值,使二次端电压等于3.5kV(峰值)。 b.一次绕组开路,对二次绕组通以额定频率的额定二次电流(或额定扩大值的 二次电流),
17、维持1min。如果在此二次电流下二次端电压超过3.5kV(峰值),则应 降低二次电流值,使二次端电压等于3.5kV(峰值)。 对具有多个二次绕组的互感器,应对每一个二次绕组进行匝间绝缘试验。在试验其中一个二次绕组时,其他二次绕组均应短接并接地。 注:本试验并非模仿运行时的二次绕组开路状态,只是为了表明其匝间绝缘是否良好,因此对电流和电压波形不作规定。二次绕组在运行中开路,尤其是匝数相当多时,会引起危险,必须避免。 对额定电压10kV及以下的互感器,允许采用抽试办法。抽试台数为同一批产品的5%,但不少于10台。首次抽试如有不合格时,应加倍台数第2次抽试。如果第2次抽试全部合格,则仅返修首次抽试的
18、不合格品;如果第2次抽试仍 有一台不合格,则应逐台试验。 对采用短路匝补偿的互感器,不进行本试验。 1.5.6介质损耗率(tg)测量 介质损耗率(tg)应在额定频率下用西林电桥或类似电桥测量。试验时环境温度和试品温度应为1030。 测试电压应加在短接的一次绕组之出线端子上。通常以短接的诸二次绕组之出线端子接测量电桥,金属箱壳接地。如果互感器具有专用测量端子(如电容型绝缘的地屏引出端子),则以此端子接测量电桥,诸二次绕组皆应短接与金属箱壳连在一起接地。 1.5.7局部放电测量 局部放电测量按GB 558385的规定。 1.6型式试验 当制造厂持有同类型互感器某些项目的型式试验证书,并能为用户所接
19、受时,该项型式试验可以不做。 1.6.1温升试验 温升试验场所的环境温度为1040。试品周围12m处不得有墙壁、 热源和堆积杂物以及外来辐射、气流等干扰。 测量环境温度应采用23个温度计,其测温端各浸于容积不小于1000mL 盛满油的杯中,放置在试品周围12m处,并位于试品高度的中点。当试品高 度低于500mm时,须将试品垫高300500mm。环境温度应以这些温度计的平均值为准。确定温升的环境温度值取试验最后2h内3次所测温度的平均值。 试验时,被试互感器的状态应相当于运行状态。连接一次出线端子的导线, 单根长度应不小于1.5m,并须选取合适的截面,使在试验时导线距出线端子 0.751m处的温
20、升为403。各二次绕组接额定负荷或短接。 对试品的一次绕组,应通以额定频率且为实际正弦波的额定连续热电流,直至试品各部位温度稳定为止。对多电流比互感器,应以最大额定电流值进行试验。 对干式互感器,应以铁心表面温度为准;对油浸式互感器,应以油顶层温度为准。但无论何种结构,凡在试验中能连续测量绕组温度时,则应以绕组温度为准。如果这些部位的温度在温升试验后期每2h内上升值不超过1,则认为试品的温度已达到稳定状态。 测量母线、出线端子及铁心表面温度,可采用酒精温度计或适当的(不受磁场影响的)热电偶或电阻型温度计,并使其测温端与被测点紧密接触。测量油顶层温度时,温度计的测温端应浸没于油面下50100mm
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