互感器的绝缘电阻测试方法

一、电流互感器的绝缘试验方法
       我国目前生产的20kV及以下电压等级的电流互感器多采用干式固体夹层绝缘结构，在进行定期试验时，以测量绕组绝缘电阻和交流耐压为主。
       测量绕组绝缘电阻的主要目的是检查其绝缘是否有整体受潮或者劣化现象。测量一次绕组用2500V兆欧表，二次绕组用1000V或2500V兆欧表，而且非被测绕组应接地。测量时候还应考虑空气湿度、套管表面脏污对绝缘电阻的影响。必要时将套管表面屏蔽，以消除表面泄露的影响。温度的变化对绝缘电阻影响很大，测量时应记下准确温度，以便比较。为减小温度的影响，最好在绕组温度稳定后进行测量。
       对于35kV及以上电压等级的互感器，多采用油浸式夹层绝缘结构，除了应进行绝缘电阻和交流耐压试验外，尚需做介质损耗角正切值（tanδ）的试验。
       1、电流互感器极性检查
       电流互感器极性检查实验接线如图1-1所示，当开关S瞬间合上时，若L1和K1同极性，则毫伏表的指示为正，指针右摆，然后回零。在电流互感器的极性检查中L1和K1在铁芯上起始是按同一方向绕制的，极性检查采用直流感应法。

图1-1  电流互感器极性检查接线图

油断路器套管型电流互感器二次侧的始端a与油断路器套管的一次侧接线端同极性。当油断路器两侧电流互感器流过同方向一次电流时，两侧的a端极性恰恰相反，在做极性试验时，要将断路器合上，在两侧套管出线处加电压。如图1-2所示。

图1-2  安装在油断路器上套管型电流互感器的极性检查示意图

2、电流互感器的励磁特性试验
       电流互感器的励磁特性试验接线如图1-3所示。

图1-3  电流互感器的励磁特性试验接线图
(a)输出电压220~380V； (b)输出电压500V
TR——调压器；PA——电流表；PV——电压表

测量电流互感器的励磁特性可以发现一次绕组有无匝间短路，如图1-4，计算10%误差曲线，并从励磁特性校核用于继电保护的电流互感器的特性是否符合要求。
       试验时电压从零向上递升，以电流为基准，读取电压值，直至额定电流。若对特性曲线有特殊要求而需要继续增加电流时，应迅速读数，以免绕组过热。
       由于电流互感器一次绕组匝间短路时，励磁特性在开始部分电流会比正常的略低，因此应在开始部分多测几点。当电流互感器励磁电压较高，电流较大时，输出电压可增至500V左右，但读取的励磁电流值为毫安级，因此对仪表的选取应加以注意。

图1-4  电流互感器二次绕组匝间短路时的励磁特性曲线
1——正常曲线；2——短路1匝；3——短路2匝

根据规程规定，电流互感器只对继电保护有特性要求时才进行该项试验，但在调试工作中，当对测量用的电流互感器发生怀疑时，也可测量该电流互感器的励磁特性，以供分析。
       3、电流互感器铁芯退磁
        (1)目的
       对电流互敢器铁芯进行退磁主要是因为在有大电流通过的情况下切断电源或在运行中发生二次开路时，通过短路电流以及在采用直流电源的各种试验后，可能在电流互感器的铁芯中留下剩余磁，使电流互感器的比差，尤其是角差增大。
        (2)方法
       使一次绕组开路，当二次绕组额定电流为5A时，通入1～2.5A电流,当二次绕组额定电流为1A时,通过0.2～0.5A的50HZ交流电流，然后使电流从最大值均匀降到零，并在切断电流电源前将二次绕组短路。且在上述过程中，电流不应中断或发生突变，重复二、三次后，即可退去电流互感器铁芯中的剩磁。
       二、电压互感器的绝缘试验方法
       1.试验内容
       20kV及以下电压等级的电压互感器，多采用干式固体夹层绝缘结构。但也有一部分是户内用的油浸式夹层绝缘结构。对于它们的绝缘试验和电流互感器基本相同，但根据现场的实际需要，有时增加感应耐压试验。
       35～66kV电压等级的电压互感器应进行绝缘电阻测试、交流耐压（串级绝缘不能进行）、感应耐压、介质损失正切值（tanδ）等项试验。
       66kV以上电压等级的电压互感器还应增加绝缘油中溶解气体分析试验。
       上述各项试验方法，可参考变压器试验和绝缘油试验的有关项目。唯有对串级式电压互感器的tanδ值测量要采取另外的接线才能得到正确的判断。
       2.串级式电压互感器的tanδ值测量方法

      有高压标准电容器自激法、电容式电压互感器的试验方法、低压标准电容器自激法、末端屏蔽法。根据现场具体情况选用测量方法。
       (1)高压标准电容器自激法
       采用高压交流电桥，高压标准电容器自激法测量串级式电压互感器的tanδ值接线如图1-5所示。图中A-X为两元件铁芯串接高压侧绕组的出线端，a-x为低压侧绕组出线端，ad-xd为低压侧辅助绕组出线端。图中利用电压互感器本身作为试验变压器，套管和绕组的对地电容作为Cx。这种线路的电压分布与电压互感器工作时一致。所以避免了高压侧绕组靠近低压端的容量大，造成主要反映低压端介质损失的缺点。如能采用更高电压的标准电容器，使自激电压达到额定值，就更接近实际。如国产的250kV六氟化硫标准电容器，就能够满足110kv及220kv的电压互感器在工作电压下用自激法测tanδ的试验。试验方法和用QS1型电桥对角接线法测量tanδ的方法完全一样，由于桥体处于低压端，所以标准电容器可以选用更高电压等级的，以满足电压互感器的测量要求。

图1-5  采用高压标准电容器自激法测量tanδ值接线

(2)低压标准电容器自激法
       如图1-6所示，利用QS1型桥体内的标准电容做电桥的标准臂，对串级式互感器进行自激测量tanδ值。

图1-6  利用低压标准电容器自激法测量tanδ值接线

由图1-6可知，电桥的供电是取自辅助绕组端子上所感应的电压，标准电容桥臂承受的电压较低，此时辅助绕组的负荷很小，U1和U2向量基本上是重合的，经验证明他们之间的角差影响可以忽略不计。
       不管用高压标准电容器自激法，还是用低压标准电容器自激法，在测量串级式互感器的值时，仍然避免不了强电场的干扰影响。其干扰源，一个来自互感器高压侧外界电场（附近的高压设备），一个来自二次侧激磁系统。前者可采用高压屏蔽的办法消除，具体办法参考变压器的试验，后者可将调压装置的接地点尽量靠近滑动接点。另外还可以配合调换自激电源的相位，使干扰减少到最小程度。
       (3)末端屏蔽法
       如图1-7所示，同样可以利用QS1型高压电桥进行测量，并需用高压试验变压器B，在被试电压互感器的高压侧激磁，同时供给电桥电源。低压末端接地，低压绕组也处于较低电位，这样基本上避免了小套管因受潮和脏污对测量值的影响。可见，末端屏蔽法的接线只能测出和低压绕组及辅助绕组直接耦合的高压绕组部分的tanδ值。末端屏蔽法同样有电源系统和外界电场的干扰问题，其防止措施和自激法相同。

图1-7  用末端屏蔽法测量tanδ值接线

(4)电容式电压互感器的试验方法
       电容式电压互感器接线如图1-8所示，由电容分压器（包括主电容器C1，分压电容器C2）、中间变压器（即中间互感器YH）、共振电抗器L1、载波阻抗器L2及阻尼电抗器R等元件组成。

图1-8电容式电压互感器接线图
g——保护间隙；K——断路开关

其介质损失角tanδ值的测试，可分单元件试验。例如，对电容器，可照电力电容的要求进行试验；对中间变压器，可选用“自激法”或“末端屏蔽法”均可得到有效的结果。