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1、互感器基本知识,概 述 目前在电网中运行的互感器除极少量为电子式互感器外，其它无论油纸绝缘、SF6气体绝缘、环氧浇注绝缘还是有机复合绝缘干式皆为电磁感应式互感器。,1. 电流互感器,1.1电流互感器的定义：1.2电流互感器的工作原理：1.3电流互感器的功能及作用：1.4电流互感器的分类：1.6电流互感器的结构要求：电流互感器的结构是根据其使用要求而设置的.为了保证其作用得到准确实现其结构要求如下：,1.6.1绝缘电场结构： 220kV及以下电压等级电流互感器其场强设计按雷电冲击耐压、1min工频耐压规定值要求.330 kV及以上电压等级电流互感器其场强设计按雷电冲击耐压、操作冲击耐压规定值要求
2、.1.6.2外绝缘结构要求：1.6.3金属件的防腐要求：1.6.4密封结构要求.1.6.5二次绕组结构1.6.6其它结构要求 壳体、 一次导体、 一次接线端子、二次屏蔽筒、盆式绝缘子、标准件等.,1.7各种电流互感器的结构及特点：1.7.1油纸绝缘电流互感器：该类产品分为正立式和倒立式两种.1.7.1.1正立式：根据电压等级的不同又分为链型及电容型绝缘两种. 压皱纹纸一起组成油纸链型绝缘电流互感器的核心.,a.链型绝缘：66kV及以下电压等级为油纸链型绝缘电流互感器，该类产品由膨胀器、储油柜、瓷套、器身、一次端子、油箱及变压器油等组成：膨胀器由通过冲压的一定数量的不锈钢片焊接而成，为补偿油温变
3、化而引起的体积变化及实现全密封；储油柜由Q235钢板、不锈钢板、铸铝件其中一种构成，起散热及一次出线作用；瓷套采用高压瓷烧制而成，起外绝缘爬电及油容积作用；器身由一次绕组及其引线、二次绕组及其引线和绝缘等组成，一次绕组及其引线由铜母线、导电铝或铜材制成，根据电流大小一次绕组引线分为软线引出和硬线引出，一次绕组同线路相接并通过实际运行电流及短路电流；,二次绕组由环形铁心、漆包线及其引线制成，为二次测量及保护装置提供输出，二次绕组引线有原线引出和焊接软绞线引出两种结构，绝缘由高压皱纹纸包绕而成，一般全部包绕在一次绕组上；一次端子采用铸铝或铸铜件，可满足载流及机械强度要求；油箱由Q235钢板或铸铝件
4、制成，因为成本原因，国内基本采用Q235钢板焊接结构，油箱上有接地座、吊攀、铭牌、二次接线板及放油阀等，放油阀采用针式结构，可实现全密封取油；变压器油同高压皱纹纸一起组成油纸链型绝缘电流互感器的核心.,LAB6-35W 型油纸链形绝缘正立式电流互感器,特点： 链形绝缘、带金属膨胀器全密封. 局放量低、介质损耗因数稳定且长期运行不升高. 密封可靠、运行寿命长. 工作重心低、抗地震能力强.,b.电容型绝缘：110kV及以上电压等级为油纸电容型绝缘电流互感器.该类产品同样由膨胀器、储油柜、瓷套、器身、一次端子、油箱及变压器油等组成：除绝缘结构及其增加末屏引出外其它皆相同，该类产品绝缘由高压电缆纸和变
5、压器油混合构成，为尽量均匀电场，在高压电缆纸间设置一定数量的电屏，电屏由打孔铝箔和不打孔铝箔制成，电屏同其间绝缘一起组成电容，靠近一次绕组部分同一次绕组相连，最外电屏即末屏运行中接地，为了方便现场验收及运行检测，末屏一般通过小瓷件或环氧浇注件引出.,特点： 油纸电容绝缘、带金属膨胀器全密封. 局放量低、介质损耗因数小且长期运行不升高. 电场分布均匀、工作场强低. 限位密封、延长了密封垫使用寿命. 二次可任意组合，精度高、带负载能力强. 工作重心低、抗地震能力强.,LB7-220W型油纸电容型绝缘正立式电流互感器,1.7.1.2倒立式：所有油纸绝缘倒立式电流互感器皆为电容型绝缘结构. 该类产品同
6、样由膨胀器、壳体、瓷套、一次导体、一次端子、器身、底座及变压器油等组成：壳体为铸铝件制成，起散热及一次出线作用；瓷套采用高强瓷烧制而成，起外绝缘爬电及油容积作用；绝缘全包在二次绕组上，采用高强电缆纸及半导体纸组成电容型绝缘结构，同一次绕组一起位于上部壳体内，二次绕组引线由铜绞线外包不溶于油的绝缘材料制成；底座由Q235钢板或铸铝件制成，其上有接地座、吊攀、铭牌、二次接线板及放油阀等，该类产品一次绕组由导电铝或铜材制成，全部原线引出；其它结构及控制同正立式.,LVB-252W型油纸电容型绝缘倒置式电流互感器,特点： 油纸电容绝缘、带金属膨胀器全密封. 局放量低、介质损耗因数小且稳定. 抗动、热稳
7、定能力强. 电晕小、一次端子拉力水平高. 铸铝壳体、外观免维护.,1.7.2 SF6气体绝缘电流互感器： 该类产品为倒置式结构，由一次导体、一次端子、壳体、外绝缘、二次绕组组件、支持绝缘子（220kV及以上电压等级采用）、底座及SF6气体等组成：一次导体由导电铝或铜材制成；一次端子采用铸铝或铸铜件，可满足载流及机械强度要求；壳体为铸铝件制成，上装防爆装置，起载流及一次出线作用；外绝缘分为瓷套及复合空心绝缘子两种，起外绝缘爬电及容积作用；二次绕组组件位于上部壳体内，由屏蔽罩、压紧装置、二次绕组及其引线组成，屏蔽罩由铝材通过旋压成型，压紧装置由金属件及绝缘件组成，二次绕组由环形铁心、绝缘、漆包线及
8、其引线制成，为二次测量及保护装置提供输出，二次绕组引线由铜绞线外包聚四氟乙烯绝缘制成；绝缘采用高强度聚脂薄膜，底座由Q235钢板或铸铝件制成，其上有接地座、吊攀、铭牌、二次接线板及密度控制器等，支持绝缘子由环氧树脂混合料真空浇注而成.,特点：绝缘水平高、复合空心绝缘子防污闪. 结构可靠、抗运输、地震能力强. 动、热稳定电流大. 抗弯能力强、一次端子拉力水平高. 密封好、泄露率低、微水含量小且运行稳定. 带负载能力强，可满足电力系统不同保护需求. 工艺保证好，杜绝灰尘对运行的危害.,LVQB-252W型SF6气体绝缘电流互感器,1.7.3 有机复合绝缘干式电流互感器： 该类产品为正立式电容型绝缘
9、结构，由一次绕组、一次端子、外绝缘、二次绕组、电容芯子、底座等组成：一次导体由导电铝或铜材制成；一次端子采用铸铝或铸铜件，可满足载流及机械强度要求；聚四氟乙烯绝缘带及铝箔缠绕在一次导体防护管上并通过热缩构成电容芯子，其末屏引出线通过树脂固化处理；外绝缘采用高温硫化硅橡胶伞裙起爬电作用；二次绕组位于下部底座内，由环形铁心、绝缘、漆包线并通过树脂固化处理制成. 底座由Q235钢板或铸铝件制成，其上有接地座、吊攀、铭牌、二次接线板等.,特点： 采用电容芯子绝缘，外形轻巧、便于安装. 电场分布均匀，局放量小、介质损耗因数小. 无油、无瓷、无气，防污闪能力强，适应环境能力强. 不存在爆炸隐患、安全无渗漏
10、. 体积小、重量轻. 工作重心低、抗地震能力强.,LRGBJ1-110W电容型干式电流互感器,1.7.4环氧浇注式电流互感器： 该类绝缘产品多为35kV及以下电压等级采用，由一次绕组、二次绕组及其绝缘构成：一次绕组由导电铝或铜材制成，二次绕组由环形铁心、绝缘、漆包线等构成，一次绕组及二次绕组等通过模具定位后再通过真空浇注环氧树脂混合料作为主绝缘；根据采用环氧树脂混合料的不同而分为户内式和户外式.,特点： 环氧树脂混合料绝缘强度高. 可满足户内、户外不同使用环境. 工作重心低、绝缘性能稳定.,1.8电流互感器制造工艺： 任何产品设计的实现必须依靠严谨的制造工艺及试验控制.其基本制造工艺有：壳体
11、一次导体 油箱及底座等制造工艺、检漏及表面处理工艺、密封装配工艺、铁心卷绕工艺、铁心退火工艺、二次绕组绕制工艺、二次绕组绝缘处理工艺、二次绕组组装工艺、盆式绝缘子制造工艺、产品装配工艺、产品真空干燥工艺、产品真空压浸工艺、产品充气及回收工艺、瓷套浇装工艺、整体密封检漏工艺、吸附剂处理工艺、产品完善工艺、产品包装运输工艺等. 不同绝缘类型的电流互感器需要不同的制造工艺，以上介绍的几种电流互感器以油纸绝缘电流互感器的制造工艺最为复杂.,1.8.1真空干燥工艺： 工艺过程：大气加热-低真空加热-高真空加热-露点测试-降温（505）-出罐-装配（4h内装配完成，尽量减少暴露时间）.1.8.2瓷套浇装工
12、艺： 瓷套研磨-涂缓冲层（10#沥青）-晾干（4h以上）-清洁法兰-晾干（2h以上）-浇装（1000#水泥加胶合剂在30min内、温度不低于10）-蒸汽养护（温度705、时间2472h）.1.8.3真空注油工艺： 工艺过程：抽真空保压捡漏-破空加热-抽真空-注油（注一半）-抽真空-注油（注满）-抽真空降温-静置-试验.,1.9过程控制 SF6电流互感器过程控制点有：原材料进厂检验、外协件进厂检验、SF6进厂检验、铁心性能控制、二次绕组性能控制、二次绕组组装后性能控制、盆式绝缘子性能控制、瓷套或复合空心绝缘子进厂检验、壳体及屏蔽筒性能控制、一次导体性能控制、一次接线端子性能控制、密度控制器性能控
13、制、密封件性能控制、装配厂房性能控制、装配过程控制、产品真空干燥过程控制、产品完善过程控制、产品包装运输控制等.,1.10部分技术参数：,1.11.电流互感器的误差与补偿知识：1.11.1电流互感器的稳态误差：1.11.2误差补偿： 整数匝补偿、分数匝补偿、短路匝补偿、电容补偿等.1.11.3复合误差： 当很大的电流流过电流互感器时，铁心的磁通密度很高，由于铁磁材料的非线性特性，励磁电流的波形产生畸变，将不再是正旋波. 复合误差的定义是：在稳态时下列两个值之差的有效值为复合误差.,1.12 电流互感器励磁特性试验的数据分析： 电流互感器的复合误差试验因一次电流太大在制造厂内无法完成，一般采取间
14、接法试验即励磁特性试验加以验证，试验时根据用户订货要求设计控制值再加以验证. 例：2600/5、5P20、50VA 即在240V电压下，励磁电流小于5A即可. 另因差动保护等需要，同批产品励磁电流的一致性要好.,1.13电流互感器的型号、标志及铭牌参数：1.13.1电流互感器的型号：1.13.2 电流互感器的标志：1.13.3 电流互感器的铭牌参数：按GB1208-2006之规定,1.14试验仪器介绍： 制造厂的性质决定了试验仪器的选取：稳定、坚固、耐用及尽量多次数的重复性等，目前公司的试验设备可满足500kV及以下电压等级产品的全部例行试验及部分型式试验.,1.15各紧固点力矩要求： 各紧固
15、点力矩见下表：,1.16运输及交接要求 ：1.16.1包装要求：1.16.2装卸运输要求：1.16.3开箱外观验收要求： 打开包装时不得损伤产品，打开包装后应对产品作如下检查：a观察产品外观有无损伤；b对照装箱单检查产品随机软件、备品是否齐全；c气体绝缘产品运输压力为0.05MPa或额定压力，应检查密度继电器压力指示是否正常；d油纸绝缘产品应检油位及各密封处；e产品标志是否清晰正确；f复变比产品为并联出厂，检查连接是否正确；,1.16.4调试检测要求：a绝缘电阻测量b极性及误差测量c油中色谱及微水测量（油纸绝缘产品）伏安特性测量介损及电容量测量（油纸绝缘产品）油性能试验（油纸绝缘产品）二次绕组
16、间及地工频耐压试验另可根据产品订货技术要求做相关试验等.,1.16.5安装运行要求：产品接地应可靠，不得悬浮；一次端子连接应可靠、接触面应足够.油纸绝缘产品运行中末屏应可靠接地.运行中严禁二次绕组开路.SF6气体绝缘产品运行中SF6气体含水量不得超过50010-6f.外绝缘为高强瓷时，安装、维护应小心，不得碰伤瓷套.,2. 电磁式电压互感器,2.1电压互感器的定义：2.2电压互感器的功能及作用：2.3电压互感器的基本术语：2.4电压互感器的型号、规格中字母及数字的含义：2.5电压互感器的结构要求： 电压互感器的结构是根据其使用要求而设置的.为了保证其作用得到准确实现其结构要求如下：2.5.1铁
17、心额定磁密的选取：2.5.2铁心的要求：2.5.3电场结构要求：2.5.4其它结构要求：,2.6各种电压互感器的结构及特点：2.6.1油纸绝缘电压互感器：根据绕组结构的不同分为单级式和串级式两种.2.6.1.1单级式： 66kV及以下电压等级油纸绝缘电压互感器多为单级式结构，该类产品由膨胀器、瓷套、器身、一次端子、油箱及变压器油等组成：膨胀器由通过冲压的一定数量的不锈钢片焊接而成，为补偿油温变化而引起的体积变化及实现全密封；瓷套采用高压瓷烧制而成，起外绝缘爬电及油容积作用；器身由一次绕组、二次绕组和绝缘、铁心及其夹件等组成，一次绕组由漆包线绕制而成、一次绕组首末端均设置静电屏以改善冲击电压分布
18、，二次绕组由纸包扁铜带绕制而成，绝缘材料为高压电缆纸，器身通过铁心夹件固定在油箱内；一次端子材料为铜板，焊接在膨胀器底板上；油箱采用Q235钢板焊接结构，油箱上有接地座、吊攀、铭牌、二次接线板及放油阀等，放油阀采用针式结构，可实现全密封取油；油箱下部的安装孔保证了整机同基础的可靠相连.,特点： 单级式、带金属膨胀器全密封. 局放量低、励磁特性好. 密封可靠、运行寿命长. 工作重心低、运行稳定.,2.6.1.2串级式： 110kV及以上电压等级油纸绝缘电压互感器多为串级式结构，该类产品由膨胀器、瓷套、器身、一次端子、底座及变压器油等组成：膨胀器由通过冲压的一定数量的不锈钢片焊接而成，为补偿油温变
19、化而引起的体积变化及实现全密封；瓷套采用高压瓷烧制而成，起外绝缘爬电及产品容积作用；器身由上下一次绕组、平衡绕组、二次绕组和绝缘、铁心及绝缘支架等组成，上下一次绕组由丝包线绕制而成、一次绕组首末端均设置静电屏以改善冲击电压分布，平衡绕组和二次绕组由纸包扁铜带绕制而成，绝缘材料为高压电缆纸，上下一次绕组和平衡绕组分别套装在上下铁心柱上，而二次绕组单独套装在下铁心柱上，器身通过绝缘支架固定在底座上，因而该类铁心具有高电位；一次端子材料为铜板，焊接在膨胀器底板上；底座采用Q235钢板焊接结构，底座上有接地座、吊攀、铭牌、二次接线板及放油阀等，放油阀采用针式结构，可实现全密封取油；底座下部的安装孔保证
20、了整机同基础的可靠相连.,特点：串级式、带金属膨胀器全密封.局放量低、励磁特性好.密封可靠、运行寿命长.,2.6.2 SF6气体绝缘电压互感器 系列SF6气体绝缘电压互感器皆为单级式结构.它由外绝缘、屏蔽罩、一次引线管、器身、壳体及SF6气体等组成，外绝缘可选用高强高压瓷套或复合空心绝缘子，其除满足长期工作压力外，还需满足卧放、竖起时的短时机械弯曲负荷作用. 外绝缘同壳体连接处装有屏蔽罩，可有效地改善外绝缘的电场分布；一次引线管为具有一定机械强度的铝管，除作为高压引线外还起到均匀电场的作用；器身由一次绕组、二次绕组和绝缘、铁心及其夹件、屏蔽等组成，一、二次绕组由聚脂漆包线绕制而成，绝缘材料选用
21、粘接强度高且绝缘性能优异的菱格聚脂薄膜，一次绕组最外侧采用较大曲率半径的屏蔽环，接地的铁心及其夹件全部采用屏蔽板加以屏蔽以均匀内部电场，器身通过铁心夹件固定在下部,壳体内；壳体上有吊攀、 二次接线板、密度控制器、充气阀门、接地板、安装孔等.吊攀用高强度碳钢制造，外表采用热镀锌处理，底座上的吊攀起到整个产品起吊之用；二次接线板采用环氧树脂浇注件，内部同所有二次绕组出头相连，外部对应连接仪表及控制装置；密度控制器不仅起到压力指示作用，而且还能起到报警、闭锁作用，可以有效反映产品内部压力状况；充气阀门为整个产品充、放气之用；接地板上有固定螺栓，供整个产品保护接地之用；安装孔确保了整个产品与基础相连，
22、起到整个产品固定的作用.,特点：产品呈容性、励磁特性好.局放量低、介质损耗因数小.密封可靠、运行寿命长.微水含量低、且长期运行不升高.重心低、运行稳定.,2.6.3 电容式电压互感器 该类产品由电容分压器及电磁单元组成. 电容分压器由膨胀器（分为内置式和外置式两种）、瓷套、电容单元等组成，起载波通讯及分压作用；电磁单元由中间变压器、补偿电抗器、阻尼器及油箱等组成；中间变压器结构同单级式油纸绝缘电压互感器的器身；补偿电抗器由绕组和开口铁心及其夹件等组成，起补偿电容分压器容抗的作用，为了防止补偿电抗器受过电压作用，专门为其配置限压器；阻尼器由速饱和电抗器串接电阻构成，起抑制内部谐振过电压的作用；中
23、间变压器通过底板固定在油箱内；油箱采用Q235钢板焊接结构，油箱上有接地座、油位指示记、吊攀、铭牌、二次接线板及放油阀等，放油阀采用针式结构，可实现全密封取油；油箱下部的安装孔保证了整机同基础的可靠相连.,特点： 带电容分压器、无铁磁谐振问题. 局放量低、介质损耗因数小. 密封可靠、运行寿命长. 工作重心低、运行稳定.,2.7制造工艺及控制过程 任何产品设计的实现必须依靠严谨的制造工艺及试验控制.其基本制造工艺除铁心叠装及电容分压器制造外，其它基本同电流互感器.2.8运输及交接要求 ：2.8.1包装要求：2.8.2装卸运输要求：2.8.3开箱外观验收要求：a观察产品外观有无损伤；b对照装箱单检
24、查产品随机软件、备品是否齐全；c气体绝缘产品运输压力为0.05MPa，应检查密度继电器压力指示是否正常；d油纸绝缘产品应检油位及各密封处；e产品标志是否清晰正确；,2.8.4调试检测要求： a绝缘电阻测量b极性及误差测量c油中色谱及微水测量（油纸绝缘产品）d励磁特性测量e介损测量f油性能试验（油纸绝缘产品）g二次绕组间及地工频耐压试验h另可根据产品订货技术要求做相关试验等.,2.8.5安装运行要求：产品接地应可靠，不得悬浮；运行中严禁二次绕组短路.SF6气体绝缘产品运行中SF6气体含水量不得超过50010-6d.对于电容式电压互感器安装时一定要按照说明书上要求进行，电容分压器与电磁单元要对应，
25、否则会影响产品性能.e.外绝缘为高强瓷时，安装、维护应小心，不得碰伤瓷套.,2.9电压互感器精度、绝缘水平等参数：2.9.1准确级：符合GB1207-1997电压互感器规定2.9.2绝缘水平等参数：110kV产品：126/200/480220kV产品：252/395/950 c. 110、220kV产品二次绕组间及地工频耐压为3kV/min，接地端对二次绕组间及地工频耐压为5kV/min.d.局部放电水平按GB1207-1997电压互感器规定控制. 我公司制造的电压互感器皆满足在1.2Um/下局部放电值小于5pC.e.温升限值按A级绝缘控制.,5.互感器常见故障及处理办法,5.1电流互感器5.1.1误差问题：5.1.2变压器油问题：5.1.3悬浮放电：5.1.4整体介损问题：5.1.5外绝缘污闪问题：5.1.6运行中发出异常声音：5.1.7密封问题：5.1.8 SF6气体绝缘产品微水超标：5.1.9绝缘电阻问题：5.1.10直流电阻：5.1.11局放超标：,5.2电压互感器： 除5.1条列出相应问题外，还有平衡绕组极性连接错误，铁心夹件悬浮及空耗异常等.5.2.1电容式电压互感器如运行中二次失压5.2.2电容式电压互感器如运行中端子放电5.2.3电容式电压互感器电容分压器介损超标,