220kV倒置式電流互感器的現場試驗方法分析

劉家然

摘 要：本文主要對比了220kV倒置電流互感器出廠試驗與現場試驗電容量與介質損耗數據，最終得出現場試驗電容量增大的原因。

關鍵詞：倒置式電流互感器;結構;試驗數據

0 前言

倒置式少油電流互感器自身有很多優勢與優點，實際應用中可能遭受各種外部因素的干擾，從而產生不良影響。所以，為了確保所測一次繞組對介質損耗與電容量和出廠值等數據可以對比，則要將一次引流線拆掉。

1 倒置式電流互感器結構

220kV倒置式電流互感器一次繞組屬于貫穿式電桿構造，一般來說，一次繞組自二次繞組中心內穿過，沒有漏磁的隱患，二次繞組將有機材料以灌注的方式添加在鋁制屏蔽罩中，二次引線則途徑套管來出線，套管一側和鋁制屏蔽罩連接，另一側則接地，套管中放置了電容屏，可以設置合適數目胡端屏來優化內部電場，也能讓外圍套管表層電場均勻地分布，套管末屏經外引線接地。二次測量與保護回路狀態穩定，不會遭受絕緣擊穿干擾，二次引線導管可以承載短路電流，任何頂端出現故障都可以讓短路電流接地，防止套管爆炸。倒置式電流互感器結構圖如下圖1所示。

2 試驗數據分析

2.1 一次繞組對整體電容量增大的原因

從上面的表格能看到，倒置式電流互感器實際運行中，特別是在測量一次繞組對整體的電容量時，將現場試驗數據說出廠試驗數據對比，二者的誤差將近5%，根據電氣設備預防試驗規范中的相關規定，如果電容電流互感器胡絕緣電容量和出廠數據有上下5%的差距，則要查明成因，對此得出是由于電橋所選擇的接線方式的差異性所導致的一次繞組對整體電容量增大，出廠試驗過程中電橋可選擇正接線測量，現場試驗中因為電流互感器被配置于構架，因為現場試驗條件相對受限，使得電流互感器的底座不能對地絕緣，電橋僅能采用反接線，此時，會存在一部分電流自高壓引線經瓷套表層與空氣等流向大地，因為空氣較大，此部分電流因為空氣介質帶來的。若空氣較為干燥，電流互感器瓷套也處于清潔狀態時，則可將其視作純電容電流，增加電容量，不會對其他項目形成干擾。試驗過程中必須要在設備場地胡外圍測出高壓介損，實際測量中，10kV電壓下測量了一次繞組對整個電流系統胡電容量與介損，電橋接線模式和出廠試驗無太大出入，電容量和出廠值也大體相當，這就意味著選擇電橋反接線測量一次繞組對電容量和出廠值誤差控制在5%是現實又合理的。一次繞組對末屏的介損與電容量、出廠試驗和驗收試驗電橋在10kV電壓下測出的數據大體一致。

2.2 高電壓tan δ的變化成因

高電壓模式下所測得的數據，僅僅一次繞組對末屏電容量、tan δ高電壓下的測量數據，其中缺少了一次繞組對整體高電壓的測量數據。這是因為電流互感器被配置于構架，測量一次繞組對整體電容量時，盡可以選擇電橋反接模式，其試驗電壓達到10kV最高水平。因此，要回避一次繞組對電容量與tan δ高電壓下測量。從上表數據看出：在一次繞組對末端的高電壓與10kV電壓會形成較大的差距，可能超出規程可接受范圍，和出廠試驗過程中的高電壓介損對比起來，差距較大。參照相關規定，若tan δ能逐步上升，也就是驗電壓自10kV升至Um時，tan δ的增量如果超出-0.3%～0.3%范圍，則要終止其運行。此電流互感器即便非運行設備，然而，他們的增量都超出了-0.3到0.3%的范圍。

要想深入分析，試驗者將此電流互感器一次繞組對末屏高電壓的tan δ中出現的變化最大胡相轉至場地空間之外，并又一次開展了高壓介損試驗。最終數據的數據統計。

參照上表1可以看出：一次繞組對末屏高電壓tan δ的測量有場地內和場地外之分，二者所形成的結果差距很大，場地外部所測出的高電壓tan δ和出廠值較為接近，這就意味著帶電體周圍測量時，會收到外部電場的影響，從而讓測量值增大，而且根據倒立式電流互感器的內部結構能看到：末屏自靠近導桿的地方引出，導桿四周的電容屏、套管電容屏的高壓端都位于電容屏的外部，外部承擔著高電壓，內部則接受著低電壓，末屏運行過程中處于接地狀態，因為套管有著較為特殊的構造，實際的高壓介損試驗過程中，套管末屏因為遭受外部電場的影響，在對高電壓介損測量時，即便試驗電源反相、倒相也難以控制外部電場影響。

2.3 不拆除一次引流線對試驗結果的影響

定期試驗過程中，如果僅測一次繞組對末屏介損、電容量，忽視了一次繞組對介損與電容量的測量，為測出高壓屏和低壓屏二者間絕緣薄弱環節。如果要測出整體介損與電容量，電流互感器一次引線則要及時地拆掉，從而確保它能和初始數據做對比。然而，現實的檢修過程中，很難拆掉倒立式電流互感器一次引流線，因為這不僅需要有一定的技術，還會耗費大量的時間與精力，其中的安全度也難以確保，若不拆除引流線，來對應測出一次繞組對介損與電容量數據，將其同原始數據對比能發現：介損值相差沒有太大差別，電容量上升了僅80-90pF。其中不拆除引流線的前提是要選擇優良天氣條件，保證空氣相對干燥，濕度不超標，從而控制外部環境影響下導致的介損值上升，此時則難以和初始數值對比。對不同的線路，即便同等氣候下，因為引流線長度存在差異，在不拆除引流線情況下，對應得到的介損、電容量與初始數值的變化等也不會徹底相同。所以，實際開展試驗過程中必須綜合全面研判。

參照互感器檢修與試驗的相關規范、規程，因為少油倒置式電流互感器檢修與試驗規范內看出：因為少油倒置式互感器結構有著自身的特點，從而使得臺上試驗過程中電容量的測量與介損的測量都將受到四周線路、電磁場等的干擾，形成很大的測量誤差。基于此，驗收試驗過程中，要確保在沒有受到干擾的模式下開展正、反接線的檢測，而且要將此數據肯出廠數據對比，若數據達到了合格數據的標準，安裝后則要同驗收相似的方法開展一次測試，將這一數據當作未來定期試驗的參照性依據。根據互感器的技術規程規范，需要倒置式電流互感器的安全、平穩運輸，因為此類互感器構造較為特殊，場地外部試驗過程中必須選擇安全防護措施，防止互感器的傾斜。

如果不拆除一次引流線測量一次繞組對整體電容量與介質損耗因數，也將導致測量的電容量上升，而且tan δ不會因為天氣不好發生很大浮動，因此可以參照引線長度與天氣等來全面分析、綜合研判。不妨在出廠檢測前，測出一次繞組對電容量與介質損耗因數，而且選擇反接線法來測出試驗電橋。

3 結語

倒置式電流互感器是否可以在帶電裝置周圍測得客觀的數據，需要進一步探討和分析。目前，倒立式電流互感器高壓介損要接受測量，要和干擾源保持安全距離，這樣才能確保測量的準確性，而且對于倒立式電流互感器一次繞組對整體介損與電容量的測量，可以不拆除一次引線，如果發現試驗數據和現實差距較大，則要全面綜合分析做出研判。

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