GB/T 22071.1-2018 互感器试验导则 第1部分:电流互感器
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资料介绍
ICS 29 . 180 K 4 1
中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准
GB/T 22071 . 1—2018代替 GB/T 22071 . 1—2008
互感器试验导则
第 1 部分:电流互感器
Testguideforinstrumenttransformers—part1:Currenttransformers
2018-12-28 发布 2019-07-01 实施
国家市场监督管理总局中国国家标准化管理委员会
发
布
GB/T 2207 1 . 1—2018
GB/T 2207 1 . 1—2018
前 言
GB/T 22071《互感器试验导则》分为以下部分:
— 第 1 部分:电流互感器;
— 第 2 部分:电磁式电压互感器。
本部分为 GB/T 22071 的第 1 部分。
本部分按照 GB/T 1 . 1—2009 给出的规则起草。
本部分代替 GB/T 22071 . 1—2008《互感器试验导则 第 1 部分:电流互感器》,与 GB/T 22071 . 1 — 2008 相比,主要技术变化如下:
— 修改了规范性引用文件(见第 2 章及 GB/T 22071 . 1—2008 的第 2 章);
— 列出了具体的试验项目(见表 1) ;
— 完善了试验顺序,并给出试验顺序框图(见图 1 及 GB/T 22071 . 1—2008 的 3 . 2) ;
— 对有关的试验项目及试验方法重新进行了完善和增补(见 3 . 1 及第 5 章、第 6 章、第 7 章);
— 增加了设备最高电压为 750 kV 和 1 000 kV互感器的有关试验要求(见表 4) 。
本部分由中国电器工业协会提出。
本部分由全国互感器标准化技术委员会(SAC/TC 222)归口 。
本部分起草单位:沈阳变压器研究院股份有限公司、中国电力科学研究院、大连北方互感器集团有限公司、大连第一互感器有限责任公司、浙江天际互感器有限公司、江苏靖江互感器股份有限公司、特变电工康嘉(沈阳)互感器有限责任公司、衡阳华瑞电气有限公司、国网吉林省电力有限公司电力科学研究院。
本部分主要起草人:张显忠、刘勇、王焱、王仁焘、沙玉洲、徐文、李涛昌、熊江咏、王继元、刘玉凤、曾祥顺、唐福新、邓小聘、黄华、赵世祥。
本部分所代替标准的历次版本发布情况为:
—GB/T 22071 . 1—2008 。
GB/T 2207 1 . 1—2018
互感器试验导则
第 1 部分:电流互感器
1 范围
GB/T 22071 的本部分给出了电流互感器的试验项 目 、试验顺序、一般试验条件和试验要求等。
本部分适用于 GB/T 20840 . 1 和 GB/T 20840 . 2 中所规定的电流互感器(以下简称互感器)的型式试验、例行试验和特殊试验。
作为产品验收时的交接试验也可采用本部分给出的试验方法。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注 日期的引用文件,仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
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3 试验项目和试验顺序
3 . 1 试验项目
型式试验、例行试验及特殊试验项目见表 1 。
GB/T 2207 1 . 1—2018
注:为了方便制造方与用户判定产品的状态,本部分增加了 GB/T 20840 . 2 中并未规定的下列试验项 目:
— 绝缘电阻测量;
— 绕组直流电阻测量。
表 1 试验项目
GB/T 2207 1 . 1—2018
表 1(续)
在气体绝缘互感器试验时,其气体的类型和压力按照表 2 中的规定。
表 2 型式试验、例行试验和特殊试验时气体的类型和压力
3 . 2 试验顺序
互感器试验顺序如图 1 所示。 图 1 以外的试验项目的试验顺序可以 自行调整。
注 1 :经制造方与用户协商同意,试验顺序可以少量修改。
注 2 :图 1 中的试验项目为全部例行试验和型式试验项 目,并非适用于所有类型的互感器,如不适用,则可不进行该项试验,试验按顺序向后顺延。
型式试验报告应包括例行试验结果。
型式试验中的压力试验和例行试验中的压力试验,如需进行,则制造方应提供另外的(同型式)外壳体及绝缘子部件(空心绝缘子)。
注 3:一般情况下,绕组直流电阻测量宜在温升试验之前进行,绝缘电阻测量试验宜在所有试验之前进行。
注 4:一次端工频耐压试验、局部放电测量、段间工频耐压试验、二次端工频耐压试验、匝间过电压试验、准确度试验
宜在短时电流试验前后各进行一次并对比两次试验结果,以此判断试品是否通过短时电流试验。
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图 1 型式试验和例行试验的试验顺序流程图
4 一般试验条件
本章是对一般试验条件的要求,如试验项 目 中无另行规定,则应按本章的规定执行。
一般试验条件如下:
a) 试验应在装配完整的产品上进行;
b ) 试品的温度与环境温度应无显著差异;
c) 除另有规定,试验时的环境温度应为 5 ℃ ~40 ℃ ;
d) 试验场所不应有明显的外部电磁场影响;
e) 试验场地应具有单独工作接地和保护接地,并设置保护栅栏;
f) 试品与接地体或邻近物体的距离,一般应大于试品高压部分与接地部分的最小空气距离的
1 . 5 倍 。
5 型式试验
5 . 1 温升试验
5 . 1 . 1 试验要求
5 . 1 . 1 . 1 一般要求
产品在进行温升试验时,其各部分温升不应超过其对应的温升限值。
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绕组的温升应采用电阻法测量(如可行),但对电阻值很小的绕组可采用热电偶测量。
绕组以外部位的温升可用温度计或热电偶测量。
当温升变化值不超过 1 K/ h 时,则认为互感器已达到稳定温度。
互感器的安装状态应代表其运行安装情况,且二次绕组应连接规定的负荷,但由于互感器在各种开关中的位置不相同,所以如何安排试验布置应由制造方自定。
对于装在三相气体绝缘金属封闭开关设备中的互感器,所有三相应同时进行试验。
注:与互感器一次端子连接的导线,对一次端子的温升会有影响,试验时宜选取合适的导线长度和截面,并与一次端子有良好的接触。
5 . 1 . 1 . 2 试验负荷
当互感器承载的一次电流为额定连续热电流时,应带有对应于额定输出且功率因数为 1 的负荷。
5 . 1 . 1 . 3 环境要求
试验场所周围不应有任何影响环境温度的因素,例如辐射、热源、气流等。
环境温度测量应采用 2 个 ~3 个温度计,其测温端应浸于容积不小于 1 000 mL 装满油的杯中,放置于试品周围 1 m~2 m处,高度约为试品高度的中间部位。 环境温度以几个温度计的平均值为准。
5 . 1 . 1 . 4 试验持续时间要求
当下列两种条件皆满足时可以终止试验:
a) 试验持续时间至少等于互感器热时间常数的三倍;
b) 绕组和油浸式互感器油顶层的温升变化连续三次不超过每小时 1 K。
制造方应以下列方法之一估计热时间常数:
a) 试验前,依据对同类结构产品先前试验的结果。 热时间常数应在温升试验时确认;
b) 试验中,用试验过程记录的温度上升曲线或温度下降曲线按照 GB/T 20840 . 2—2014 的附录2F进行计算;
c) 试验中,取温升曲线起始在 0 点处的切线与最高温升预计值的相交点;
d) 试验中,取到达 63%最高温升预计值所经历的时间。
5 . 1 . 2 试验设备
试验设备包括升流装置、温度计、热电偶、试验负荷和直流电阻测量装置。
注:可根据试品的技术条件来确定试验设备的型式及规格。
5 . 1 . 3 试验方法
5. 1 .3. 1 um<550 kv互感器的试验方法
试验应在对一次绕组施加额定连续热电流时进行。
注:依照制造方与用户的协议,施加试验电流也可通过对一个或多个二次绕组励磁来获得,但所励磁铁心的二次绕组端电压至少要高达它接额定负荷时的数值,同时一次绕组短路及非供电二次绕组接额定负荷。
5 . 1 . 3 . 2 um≥550 kv油浸式互感器的试验方法
试验应同时进行如下两项:
a) 额定连续热电流施加到一次绕组。
施加试验电流也可通过对一个或多个二次绕组励磁来获得,但所励磁铁心的二次绕组端电压至少要高达它接额定负荷时的数值,同时一次绕组短路及非供电二次绕组接额定负荷。
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b) 犝m /槡3 的电压施加在一次绕组与地之间,各二次绕组的一个端子接地。
注:此项试验可与绝缘热稳定试验同步进行。
5 . 1 . 3 . 3 一次端子温度测量
对于互感器一次端子温升测量推荐采用热电偶法。 用热电偶法测量一次绕组温度时,将适当数量的热电偶分别置于被测绕组的不同部位,最后以各热电偶测得温度的平均值作为绕组的平均温度。
5 . 1 . 3 . 4 铁心及顶层油温度测量
测量铁心表面温度,可采用酒精温度计或其他不受磁场影响的温度计(如热电偶或电阻式温度计),测温端应与被测点紧密接触。
测量顶层油温度时,温度计的测温端应浸于油面下 50 mm~ 100 mm(如有温度计座时,则座内应充油)。
5 . 1 . 3 . 5 绕组温度测量
绕组平均温度应采用电阻法测量,测量冷、热电阻应用同一线路和仪器。
在温升试验结束,切断电源之后,立即测量绕组的直流电阻。 应在停电后 1 min~2 min 内测出第一个读数。 然后在 8 min~10 min 内每隔相等的时间 Δ狋(30 s~60 s)测定电阻值,依次记录为 犚1 、犚2 、犚3 、… 、犚k 。以切断电源瞬间为 狋0=0,在坐标纸上将相应各点绘出,用一曲线连接,按图 2 的方法绘出 L线,再确定曲线与 犚 轴的交点即为 狋0 =0 时的 犚0 值,由电阻值 犚0 可计算出切断电源瞬间的绕组平均温升 Δθ。
图 2 确定切断电源瞬间的电阻 R0 值
绕组平均温升 Δθ按式(1)计算:
…………………………
式中:
Δθ —绕组平均温升,单位为开尔文(K) ;
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R0 — 断电瞬间绕组热态电阻值,单位为欧姆(Ω) ;
Rθ1 —温度为 θ1 时冷态电阻值,单位为欧姆(Ω) ;
θ1 —绕组冷态温度(冷态时环境温度),单位为摄氏度(℃) ;
θ2 —温升试验后期确定温升的环境温度,单位为摄氏度(℃) ;
t —导体温度系数的倒数,铜为 235,铝为 225 。
5 . 1 . 4 试验判据
绕组温升受其本身绝缘或周围介质的最低绝缘等级限制。
互感器各种零部件、材料和介质的温升限值见表 3 。
表 3 互感器各种零部件、材料和介质的温升限值 单位为开尔文
如果互感器规定在海拔超出 1 000 m处使用而试验处海拔低于 1 000 m,则表 3 的温升限值、应按使用处海拔超出 1 000 m后的每 100 m减去下列相应数值(见图 3) :
a) 油浸式互感器:0 . 4% ;
b ) 干式和气体绝缘互感器:0 . 5% 。
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图 3 温升的海拔校正因数
温升的海拔校正因数按式(2)计算:
k …………………………( 2 )
式中:
ΔTh —在海拔 h>1 000 m 处的温升;
ΔTh0 —表 3 所规定的温升限值(海拔 h0≤1 000 m 处)。
如果互感器各种零部件、材料和介质的实际温升值不高于表 3 及经海拔修正后的温升限值,则认为通过本试验。
5 . 2 一次端冲击耐压试验
5 . 2 . 1 试验要求
5 . 2 . 1 . 1 一般要求
冲击耐压试验按照 GB/T 20840 . 1、GB/T 20840 . 2、GB/T 16927 . 1 和 GB/T 16927 . 2 的有关规定进行。
5 . 2 . 1 . 2 试验电压
一次端额定雷电冲击耐压试验、一次端额定操作冲击耐压试验的试验电压的选取均应以表 4 所列的设备最高电压为依据。
5 . 2 . 2 试验设备
试验设备包括冲击电压发生装置、冲击电压测量系统。 设备的选取可根据产品的技术条件来确定,电压测量系统应满足 GB/T 16927 . 1 和 GB/T 16927 . 2 的要求。
表 4 互感器的一次端绝缘水平和耐受电压 单位为千伏
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表 4(续) 单位为千伏
5 . 2 . 3 试验方法和判据
5 . 2 . 3 . 1 一次端额定雷电冲击耐压试验
5.2.3. 1 . 1 um<300 kv 的互感器
试验应在正和负两种极性下进行。 应施加每一极性连续冲击 15 次,不作大气条件校正。
如果满足下列条件,则认为互感器通过各极性冲击试验:
a) 每一组试验(正极性和负极性)至少冲击 15 次 ;
b) 非自恢复绝缘不发生破坏性放电。 对此确认的条件是跟随一次破坏性放电后能耐受连续冲击 5 次;
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c) 每一组试验的自恢复绝缘破坏性放电次数不超过 2 次 ;
d) 此程序使每一组试验最多可能冲击 25 次 ;
e) 未发现绝缘损坏的证据(例如,作为验证试验的例行试验时的各记录量波形的变异)。
如果试验时发生破坏性放电,而无证据显示破坏性放电发生在自恢复绝缘上,则互感器应在绝缘试验完成后拆开检查。 如发现非自恢复绝缘损坏,应认为互感器未通过本试验。
施加正、负极性冲击各 15 次是针对外绝缘试验而规定的。 如果制造方与用户协商同意用其他方法检查外绝缘,则每一极性下的雷电冲击数可减少到 3 次,不作大气条件校正。
5.2.3. 1 .2 um≥300 kv 的互感器
试验应在正和负两种极性下进行。 应施加每一极性连续冲击 3 次,不作大气条件校正。
如果情况如下,则认为互感器通过本试验:
a) 不发生破坏性放电;
b) 未发现绝缘损伤的证据(例如,作为验证试验的例行试验时的各记录量波形的变异)。
5 . 2 . 3 . 2 操作冲击耐压试验
试验应在正极性下进行。 应施加连续冲击 15 次,需作大气条件校正。 对户外型互感器,试验应在湿状态下进行。 淋雨程序按照 GB/T 16927 . 1 的规定。
为了抵消铁心饱和的影响,允许在连续冲击的间隔中通过适当的试验程序调节铁心的磁性状态。
如果满足下列条件,则认为互感器通过冲击试验:
a) 试验至少冲击 15 次 ;
b) 非自恢复绝缘不发生破坏性放电;对此确认的条件是跟随一次破坏性放电后能耐受连续冲击5 次;
c) 每一组试验的破坏性放电次数不应超过 2 次 ;
d) 此程序时每一组试验最多可能冲击 25 次 ;
e) 未发现绝缘损坏的证据(例如,作为验证试验的例行试验时的各记录量波形的变异)。
如果试验时发生破坏性放电,而无证据显示破坏性放电发生在自恢复绝缘上,则互感器应在绝缘试验完成后拆开检查。 如发现非自恢复绝缘损坏,则认为互感器未通过本试验。 对试验室墙壁或天花板闪络的冲击应不计。
5 . 3 户外型互感器的湿试验
5 . 3 . 1 试验要求
5 . 3 . 1 . 1 -般要求
湿试验程序按照 GB/T 16927 . 1 的规定进行。 对于 um <300 kV 的互感器,试验应以工频电压进行 。对于 um≥300 kV 的互感器,试验应以正极性操作冲击电压进行。
5 . 3 . 1 . 2 湿试验要求
用满足规定电阻率和温度的水(见表 5) 喷射试品。 落在试品上的水应成滴状(避免雾状),并控制喷射角度,以使其按垂直和水平方向的分布量大致相等。 用量雨器测量水量,量雨器应具有两个隔开的开口均为 100 cm2 ~750 cm2 的容器;一个开口测水平分布量,一个开口测垂直分布量,垂直的开口面对淋雨方向。 应在所收集的即将喷到试品的水样品中测量其温度和电导率。
5 . 3 . 1 . 3 试验电压
对于 um <300 kV 的互感器,依据设备最高电压取表 4 的相应电压值,需作大气条件校正。 对于
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um≥300 kV 的互感器,依据设备最高电压和规定的绝缘水平取表 4 的相应电压值。
5 . 3 . 2 试验设备
试验设备包括工频试验变压器、冲击电压发生器、冲击电压测量装置、淋雨装置和电导率仪。 设备的选取按照产品的试验参数及外观尺寸来进行。 电压测量装置应满足 GB/T 16927 . 1 和 GB/T 16927 . 2的要求。 淋雨装置应能调整,以便在试品上产生表 5 中规定的在允许容差内的淋雨条件。 只要满足表 5 中规定的淋雨条件,任何形式的喷嘴均可采用。
表 5 标准湿试验的淋雨条件
5 . 3 . 3 试验方法
通常情况下,湿试验结果与其他高压放电或耐受试验相比,其重复性差。 为减少分散性,应采用下述方法:
a) 对于高度小于 1 m 的试品,量雨器要位于靠近试品的地方,但要避免试品上溅出的雨滴。 测量时,应缓慢地在足够大的区域移动并求其雨量的平均值。 为避免个别喷嘴喷射不均匀的影响,测量的宽度应等于试品宽度,最大宽度为 1 m ;
b ) 对于高度在 1 m~3 m 之间的试品。 应在试品顶部、中部和底部分别进行测量,每一测量区域仅涵盖试品高度的三分之一;
c) 对于高度超过 3 m 的试品,测量段的数目应增加至覆盖试品的整个高度,但不应重叠;
d) 对于高度超过 8 m 的试品,测量段数不应少于 5 段 ;
e) 对于水平尺寸大的试品采用类似方法;
f) 试品表面用活性洗涤剂洗净会减少试验的分散性。 洗涤剂在开始淋雨之前应擦净;
g) 试验的结果可能受局部反常(偏大或偏小)淋雨量的影响。 如果需要的话,宜采用局部测量进行检验,以改进喷射的均匀性。
试品应按规定条件在规定的容差范围内至少不间断预淋 15 min,预淋时间不包括调整喷水所需的时间。 开始时也可以用自来水预淋 15 min,接着在试验开始前需用规定的水连续预淋至少 2 min。 雨水条件应在试验开始前进行测量。
湿试验的试验程序和规定的相应干试验的程序相同,交流电压湿试验的持续时间为 60 s。
5 . 3 . 4 试验判据
对于 um<300 kV 的互感器,在进行湿耐受试验时,允许闪络一次,但在重复试验时不应再发生闪络,满足上述要求则认为产品通过试验。 对于 um≥300 kV 的互感器,试验判据同 5 . 2 . 3 . 2 。
5 . 4 无线电干扰电压(RIV)试验
5 . 4 . 1 试验要求
无线电干扰电压试验仅适用于安装在空气绝缘变电站的 um≥126 kV 的互感器。
包括附件在内的装配完整的互感器应干燥和清洁,其温度接近于试验时的试验室室温。
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试验应在下列大气条件下进行:
a) 温度:5 ℃ ~40 ℃ ;
b) 气压:87 kPa~107 kPa;
c) 相对湿度:45%~75%。
试验连接线及其端头不应成为无线电干扰电压源。
模拟运行条件的一次端子屏蔽件应用以防止虚假放电。 推荐采用球形端头的分段管件。
试验电压应施加在试品短接的一次绕组与地之间。 座架、箱壳(如果有)和铁心(如需接地)及各短接的二次绕组皆应接地。
5 . 4 . 2 试验线路
试验线路如图 4 所示。
说明:
F — 阻波器;
Ck — 耦合电容器;
L — 电抗器;
R1 、R2 — 电阻;
R0 — 无线电干扰测量仪内阻;
P — 无线电干扰测量仪;
TX — 被试互感器;
P1 、P2 — 一次绕组出线端子;
1S1、1S2、2S1、2S2 — 二次绕组出线端子。
图 4 无线电干扰电压试验线路
5 . 4 . 3 试验方法
试验符合 GB/T 11604 的规定。 测量仪器和试验线路的校正方法见 GB/T 11604 。最好将试验线路调谐到频率为 0 . 5 MHz~2 MHz(推荐 1 MHz)范围内,并记录测量频率。 测量结果应以微伏(μV)表示。
无线电干扰背景水平(由外界电磁场和高压变压器产生的无线电干扰)应低于规定的无线电干扰水
平至少 6 dB(最好 10 dB) 。
应施加预加电压 1 . 5um /槡3 并保持 30 s。 然后,在约 10 s 时间将电压降低至 1 . 1um /槡3 ,保持此电压30 s后测量无线电干扰电压。
5 . 4 . 4 试验判据
如果在电压 1 . 1um /槡3 下的无线电干扰水平不超过 2 500 μV,则认为互感器通过本试验。
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5 . 5 准确度试验
5 . 5 . 1 试验要求
5 . 5 . 1 . 1 一般要求
试验环境温度为 5 ℃ ~40 ℃ ,相对湿度不大于 95%。
环境电磁场干扰引起标准器的误差变化不应大于被检互感器基本误差限值的 1/20。 检定接线引起被检互感器误差的变化不应大于被检互感器基本误差限值的 1/10。
试验接线的布置应尽量避免对误差测量结果的影响。
5 . 5 . 1 . 2 测量用互感器的比值差和相位差要求
测量用互感器的准确级是以该准确级在额定一次电流和额定负荷下最大允许比值差(ε) 的百分数来标称的。
测量用互感器的标准准确级为:0 . 1 、0 . 2、0 . 5、1 . 0、3 和 5 。
特殊用途的测量用互感器的标准准确级为:0 . 2S 和 0 . 5S。
对于 0 . 1 级、0 . 2 级、0 . 5 级和 1 . 0 级,在二次负荷为额定负荷的 25%~100%之间任一值时,其额定频率下的比值差和相位差应不超过表 6 所列限值。
对于 0 . 2S级和 0 . 5S级,在二次负荷为额定负荷的 25%~100%之间任一值时,其额定频率下的比值差和相位差应不超过表 7 所列限值。
对于 3 级和 5 级,在二次负荷为额定负荷的 50%~100%之间任一值时,其额定频率下的比值差应不超过表 8 所列限值。 对 3 级和 5 级的相位差限值不予规定。
对所有的准确级,负荷的功率因数均应为 0 . 8(滞后),当负荷小于 5 VA 时,应采用功率因数为 1 . 0 ,且最低值为 1 VA。 对于额定二次电流为 5 A 的互感器,建议下限负荷不小于 2 . 5 VA。
对额定输出最大不超过 15 VA 的测量级,可以规定扩大负荷范围。 当二次负荷范围扩大为 1 VA至 100%额定输出时,比值差和相位差应不超过表 6~表 8 所列相应准确级的限值。 在整个负荷范围,功率因数应为 1 . 0 。
具有扩大电流额定值的互感器,试验应以额定扩大一次电流值代替 120%额定电流值进行。
注:通常,当任何位置的外部导体与互感器的空气距离不小于设备最高电压(um ) 所要求的空气绝缘间距时,规定的比值差和相位差限值皆有效。
表 6 测量用互感器的比值差和相位差限值(0 . 1 级 ~ 1 .0 级)
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表 7 特殊用途的测量用互感器的比值差和相位差限值( 0 . 2s级和 0 . 5s级)
表 8 测量用互感器的比值差限值(3 级和 5 级)
5 . 5 . 1 . 3 P 级和 PR级保护用互感器的比值差、相位差和复合误差要求
在额定频率和连接额定负荷时,其比值差、相位差和复合误差应不超过表 9 所列限值。负荷的功率因数应为 0 . 8(滞后),当负荷小于 5VA 时应采用功率因数为 1 . 0 。
表 9 P 级和 PR级保护用互感器的误差限值
5 . 5 . 1 . 4 TPX、TPY和 TPZ级互感器的误差限值
互感器连接额定电阻性负荷时,其比值差和相位差应不超过表 10 所列限值。
互感器连接额定电阻性负荷时,在规定的工作循环(或对应于规定暂态面积系数 Ktd 的工作循环)
下,其暂态误差(对 TPX 和 TPY级)或 ac(对 TPZ级)应不超过表 10 所列限值。
表 10 TPX、TPY和 TPZ级互感器的误差限值
GB/T 2207 1 . 1—2018
表 10(续)
5 . 5 . 2 试验线路
5 . 5 . 2 . 1 测量用互感器的比值差和相位差试验线路
典型试验线路见图 5 。
注:对于不同的互感器误差测量装置,接法可能有所不同。
说明:
T0 — 标准电流互感器;
TX — 被测电流互感器;
Z — 电流互感器负载箱;
P1 、P2 — 一次绕组出线端子;
S1 、S2 — 二次绕组出线端子。
图 5 准确度试验(比较法)
5 . 5 . 2 . 2 P 级和 PR级保护用互感器的比值差和相位差试验线路
典型试验线路见图 5,试验应在额定一次电流和额定负荷下进行。
5 . 5 . 2 . 3 测量用互感器的仪表保安系数(FS)测定试验线路
为验证是否符合规定的仪表保安系数要求,应采用直接法试验,试验线路按照图 6、图 7 。
GB/T 2207 1 . 1—2018
5 . 5 . 2 . 4 P 和 PR级保护用互感器的复合误差试验线路
为验证是否符合表 9 所列的复合误差限值,应采用直接法试验。试验线路见图 6、图 7 。
说明:
TN — 基准互感器; A1 、A2 — 电流表;
R — 负载电阻;
TX — 被试互感器;
P1、P2 — 一次绕组出线端子;
S1、S2 — 二次绕组出线端子。
图 6 复合误差试验(直接法 1)
说明:
TN1 、TN2 — 基准互感器; A1 、A2 — 电流表;
z — 总负载;
R — 负载电阻;
TX — 被试互感器;
P1 、P2 — 一次绕组出线端子;
S1 、S2 — 二次绕组出线端子。
图 7 复合误差试验(直接法 2)
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5 . 5 . 2 . 5 TPX、TPY和 TPZ级暂态特性保护用互感器在限值条件下的误差试验
对于满足规定的低漏抗型互感器,可采用间接法进行试验,否则应进行直接法试验,试验线路按照图 6、图 7 。
5 . 5 . 2 . 6 PX和 PXR级保护用互感器的低漏抗型试验
试验线路见 GB/T 20840 . 2—2014 的附录 2C。
5 . 5 . 2 . 7 PR、TPY和 PXR级保护用互感器的剩磁系数测定
PR、TPY 和 PXR级保护用互感器的剩磁系数(KR) 应测定,试验线路见 GB/T 20840 . 2—2014 的附录 2E。
5 . 5 . 3 试验方法
5 . 5 . 3 . 1 测量用互感器的比值差和相位差试验方法
对于 0 . 1 级、0 . 2 级、0 . 5 级和 1 级测量用互感器,准确度型式试验应在 5%、20%、100%、120%额定电流和额定频率下进行,其输出应为额定负荷的 25%、100%。
对于 0 . 2S级和 0 . 5S 级特殊用途的测量用互感器,准确度型式试验应在 1%、5%、20%、100%、 120%额定电流和额定频率下进行,其输出应为额定负荷的 25%、100%。
对所有的准确级,负荷的功率因数均应为 0 . 8(滞后),当负荷小于 5 VA 时,应采用功率因数为 1 . 0 ,且最低值为 1 VA。
5 . 5 . 3 . 2 P 级和 PR级保护用互感器的比值差和相位差试验方法
试验应在额定一次电流和额定负荷下进行。
5 . 5 . 3 . 3 测量用互感器的仪表保安系数(FS)测定试验方法
仪表保安系数可作规定,标准值为:FS 5 和 FS 10 。
为验证是否符合规定的仪表保安系数要求,应采用直接法试验,以实际正弦波的额定仪表限值一次电流通过一次绕组,二次绕组接额定负荷,负荷的功率因数在 0 . 8(滞后)~1 . 0 之间,由制造方自定。
额定仪表限值一次电流(IPL)应为测出复合误差大于 10%时的最小一次电流值。 但由于此数值较难迅速测出,故通常采用施加额定一次电流乘以仪表保安系数(FS) 的一次电流,测得的复合误差应大
于 10%。
试验也可采用下述间接法进行:
在一次绕组开路时,对二次绕组施加额定频率的实际正弦波电压。 电压应上升,直至励磁电流 Ie
达到 Isr × FS×10%。
得到的端电压方均根值应低于二次极限电势 EFS 。
测量励磁电压应采用其响应正比于整流信号平均值但刻度为方均根值的仪器。 测量励磁电流应采用具有波峰系数最低为 3 的方均根值仪器,也可采用满足上述功能的特性测试仪。
如果对测量结果有疑问时,进一步测量应采用直接法试验进行。 然后以直接法试验的结果为准。
注:间接法试验的显著优点是不需要强电流(例如,额定一次电流为 3 000 A和仪表保安系数为 10 时达 30 000 A) ,
也不必制作用于 50 A 的负荷。 间接法试验时不存在一次返回导体的影响。 而在运行条件下,此影响却能增大复合误差,这正是测量用互感器供电的装置在安全上所期望的。
5 . 5 . 3 . 4 P 和 PR级保护用互感器的复合误差试验方法
为验证是否符合表 9 所列的复合误差限值,应采用直接法试验,以实际正弦波的额定准确限值一次
GB/T 2207 1 . 1—2018
电流通过一次绕组,二次绕组接额定负荷,负荷的功率因数在 0 . 8(滞后)~1 . 0 之间,由制造方自定。
复合误差试验时二次电流较大,测试时间应尽量短,除采用图中电流表测量外,通常采用示波器或暂态记录仪进行测量。 测试用负荷箱不应采用测量额定一次电流下误差时的负荷箱,而应采用能承受额定准确限值一次电流的测量复合误差电流通用的负荷箱。
试验可在类似于交货产品的互感器上进行,可以减少绝缘,但要保持相同的几何布置尺寸。 对于一次电流非常大和单匝贯穿式一次绕组的互感器,应以模仿运行条件来考虑一次返回导体与互感器之间的距离。
对于低漏抗互感器,可以用下述间接法试验替代直接法试验。
在一次绕组开路时,对二次绕组施加额定频率的实际正弦波电压,其方均根值等于二次极限电势EALF 。得到的励磁电流,用 Isr × ALF 的百分数表示时,应不超过表 9 所列的复合误差限值。
测量励磁电压应采用其响应正比于整流信号平均值但刻度为方均根值的仪器。 测量励磁电流应采用具有波峰系数最低为 3 的方均根值仪器,也可采用满足上述功能的特性测试仪。 用间接法测定复合误差时,不必考虑可能有的匝数补偿。
5 . 5 . 3 . 5 TPX、TPY和 TPZ级暂态特性保护用互感器在限值条件下的误差试验方法
对于满足下列条件的低漏抗型互感器,可采用间接法(GB/T 20840 . 2—2014 的附录 2E. 2) 进行试验,否则应进行直接法试验(GB/T 20840 . 2—2014 的附录 2E. 3) :
a) 互感器具有实际上连续的环形铁心,且气隙均匀分布(如果有);
b) 互感器的二次绕组均匀分布;
c) 互感器的一次导体位于对称中心处;
d) 互感器箱体外邻近导体和邻相导体的影响可以忽略。
以上各项均应予证明,如果依据图样表明结构符合低漏抗要求不能使制造方和用户相互满意,则应采用直接法进行试验。
5 . 5 . 3 . 6 PX和 PXR级保护用互感器的低漏抗型试验方法
试验方法见 GB/T 20840 . 2—2014 的附录 2C。
5 . 5 . 3 . 7 PR、TPY和 PXR级保护用互感器的剩磁系数测定试验方法
PR、TPY 和 PXR级保护用互感器的剩磁系数(KR) 应测定,试验方法见 GB/T 20840 . 2—2014 的附录 2E。
5 . 5 . 4 试验判据
测量用互感器的准确度测量结果应满足表 6~表 8 中对应准确级的限值要求。
保护用互感器的准确度测量结果应满足表 9、表 10 中对应准确级的限值要求。
5 . 6 外壳防护等级的检验
5 . 6 . 1 试验要求
5 . 6 . 1 . 1 -般要求
如果适用,对于互感器包含电源电路零件可从外部穿入的所有外壳,以及所属低电压控制和?或辅助电路的所有外壳,按照 GB/T 4208 规定其防护等级。 互感器的外壳还应有足够的机械强度。 规定了IP 代码的互感器应按 GB/T 4208 的要求进行试验。 规定了 IK代码的互感器应按 GB/T 20138 的要求进行试验。
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IP、IK代码的检验可在试品上直接进行试验,也可在制造方提供的代表性部件上(如同型式二次端子盒)或同结构等比例缩小试品上进行试验。
对于有保证安全的控制手段(例如联锁、书面操作指令等)禁止工作人员接近的户内互感器,IP20可不做要求。
5 . 6 . 1 . 2 外壳防护等级(IP代码)的检验要求
如果互感器按 GB/T 20840 . 1 和 GB/T 4208 的要求规定了外壳防护等级(IP 代码),则应要求进行试验。
5 . 6 . 1 . 3 外壳防护等级(IK代码)的检验要求
如果互感器按 GB/T 20840 . 1 和 GB/T 20138 的要求规定了外壳防护等级(IK 代码),则应要求进行试验。
5 . 6 . 2 试验设备
5 . 6 . 2 . 1 外壳防护等级(IP代码)的检验
外壳防护等级(IP代码)的检验的试验设备和试具符合 GB/T 4208 的规定。
5 . 6 . 2 . 2 外壳防护等级(IK代码)的检验
外壳防护等级(IK代码) 的检验可用下列三种试验装置进行试验:
a) 摆锤 ;
b) 弹簧锤;
c) 垂直落锤。
推荐弹簧锤法。
5 . 6 . 3 试验方法
5 . 6 . 3 . 1 外壳防护等级(IP代码)的检验
外壳防护等级(IP代码)的检验的试验方法按 GB/T 4208 的规定进行。
5 . 6 . 3 . 2 外壳防护等级(IK代码)的检验
应对被试外壳施加击打,以检验其对机械碰撞的防护。 不能承受冲击的部件(如瓷绝缘子、浇注式环氧树脂外壳及伞裙、外壳上的接插件、显示器等)可以不要求该试验。
试验时,被试外壳应按制造方使用说明的要求安装在一刚性支撑座上。 当对支撑座直接施加一能量相当于被试外壳防护等级的碰撞力时,如发生的位移小于或等于 0 . 1 mm,则认为该支撑座具有足够的刚性。
适合于产品的其他安装和支撑方法,可在相关的产品标准中规定。
如在相关的产品标准中无规定,则每一暴露面应承受 5 次碰撞。 碰撞的部位应均匀地分布于被试外壳的测试面上。 在外壳上同一部位附近所施加的碰撞应不超过 3 次 。相关的产品标准应规定所施加撞击力的碰撞部位。
5 . 6 . 4 试验判据
5 . 6 . 4 . 1 外壳防护等级(IP代码)的检验
5 . 6 . 4 . 1 . 1 第-位特征数字所代表的对接近危险部件防护的试验的接受条件如果试具与危险部件之间有足够的间隙,则防护合格。
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第一位特征数字为 1 的试验,直径为 50 mm 的试具不得完全进入开口 。
第一位特征数字为 2 的试验,铰接试指可进入 80 mm 长,但挡盘不得进入开口 。从直线位置开始,试指的两个接点应绕相邻面的轴线在 90°范围内 自 由弯曲。 应使试指在每一个可能的位置上活动。
接受条件中“足够的间隙”对于低压设备来说,指的是试具不能触及危险带电部件,如果足够的间隙是通过试具与危险部件间的指示灯电路来检验,则试验时指示灯应不亮。
接受条件中“足够的间隙”对于高压设备,指的是当试具放在最不利的位置时,设备应能承受相关标准规定的适用于该设备的耐电压试验,还可通过观察规定的空气中的间隙尺寸来确定,这个间隙应能保证在最不利的电场分布下通过耐电压试验,如果外壳包括有不同等级的几个部分,则应对每一部分确定足够间隙的适当验收条件。
5 . 6 . 4 . 1 . 2 第-位特征数字所代表的防止固体异物进入的试验的接受条件
第一位特征数字为 1 、2、3、4 的接受条件:如果试具的直径不能通过任何开口,则试验合格。
第一位特征数字为 5 的防尘试验接受条件:试验后,观察滑石粉沉积量及沉积地点,如果同其他灰尘一样,不足以影响设备的正常操作或安全,则认为试验合格,而且在可有沿爬电距离导致漏电起痕处不允许有灰尘沉积。
第一位特征数字为 6 的防尘试验接受条件:试验后,如果壳内无明显的灰尘沉积,则认为试验合格。
5 . 6 . 4 . 1 . 3 第二位特征数字所代表的防水进入试验
试验后应检查外壳进水情况,一般来说,如果进水,则应不足以影响设备的正常操作或破坏安全性。水不积聚在可能导致沿爬电距离引起漏电起痕的绝缘部件上;水不进入带电部件,或进入不允许在潮湿状态下运行的绕组;水不积聚在电缆头附近或进入电缆。 如外壳有泄水孔,应通过观察证明进水不会积聚,且能排出而不损害设备。 满足以上条件则认为试验合格。
5 . 6 . 4 . 2 外壳防护等级(IK代码)的检验
试验后,外壳不应出现破裂,外壳的变形应不影响互感器的正常性能,且不降低规定的防护等级。表面的损伤,例如漆膜脱落、散热翅或类似件的破损或少量凹痕可以忽略。
5 . 7 环境温度下密封性能试验(适用于气体绝缘产品)
5 . 7 . 1 试验要求
本试验适用于所有采用气体作为绝缘介质的互感器,但使用大气压的空气除外。 本试验应在完整的互感器上和环境温度为 20 ℃ ± 10 ℃下进行。 试验方法应是 GB/T 2423 . 23 规定的封闭压力系统的累积法(Qm试验的方法 1) 。
互感器气体封闭压力系统上每一个开口应以原有的密封手段密封。
互感器应充以运行时所用的同一种混合气体,达到环境温度为 20 ℃时的额定充气压强。
泄漏测量的灵敏度应能检测出相当于约每年 0 . 25% 的泄漏率。
注 1 :泄漏测量的灵敏度,随测漏仪的灵敏度、所测量的容积和两次浓度测量的间隔时间而变化。
为了测量准确,试验应在互感器充气完成至少 1 h后开始进行。
注 2:如果密封性能例行试验采用累积法(Qm试验的方法 1)进行,则密封性能型式试验不需要进行。
5 . 7 . 2 试验设备
试验设备包括密封罩和特征气体检漏仪。 特征气体检漏仪应能检测出从密封容器中泄漏的微量特征气体,其灵敏度应不低于 10 - 6 。
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5 . 7 . 3 试验方法
互感器气体封闭压力系统上每一个开口应以原有的密封手段密封。 在测试期间内,从任何缺陷处泄漏出的气体聚集在密封罩内,然后测量采集到的气体并计算出漏气率。 试验程序如下:
a) 互感器应充以运行时所用的同种气体,达到环境温度为 20 ℃时的额定充气压强;
b ) 互感器放置 6 h后,用密封罩将整个样品(或它表面的一部分)罩住;
c ) 扣罩 24 h后,用灵敏度不低于 10-6 、经检验合格的气体检漏仪测定罩内特征气体的浓度(视产品的大小选择 2 个 ~6 个点,通常是罩的上、下、左、右、前、后共 6 个点),根据密封罩内泄漏气体的浓度、密封罩的容积、试品的体积及试验场地的绝对压力,推算出漏气率 R,见式(3) :
R
式中:
R —漏气率,单位为帕立方米每秒(Pa · m3 / s) ;
Vm —测量体积,单位为立方米(m3 ) ;
C1-C0 —示踪气体浓度,单位为立方厘米每立方米(cm3 /m3 ) ;
t1 -t0 — 时间间隔,单位为秒(s) ;
Pe —样品外表面压力,为 10 5 Pa。
相对年漏气率 Fp (%/年)按式(4)计算:
F …………………………( 4 )
式中:
V —试品气体密封系统容积,单位为立方米(m3 ) ;
Pr —试品额定充气压力,单位为帕(Pa) 。
当所测量的特征气体仅为试品中混合气体的一种气体时,测出的漏气率应乘以一个校正因子,即内部总压强与特征气体分压强之比。
5 . 7 . 4 试验判据
如果产品经过本试验测得的年漏气率不超过每年 0 . 5%(适用于 SF6 和 SF6 混合气体),则认为产品通过本试验。
5 . 8 压力试验(适用于气体绝缘产品)
5 . 8 . 1 试验要求
当制造方能提供同型式的金属封闭部件、绝缘子的型式试验报告时,可以免做此项试验。
对于气体绝缘互感器金属封闭部件,需进行外壳的型式试验的压力试验。
对于气体绝缘互感器的空心绝缘子,则应进行空心绝缘子的型式试验的内压力试验。
注:本条中的“空心绝缘子”均简称为“绝缘子”。
此项试验推荐采用水压进行,并采取严格的安全防护措施,防止螺杆崩断、试品炸裂等情况造成人身伤害。
5 . 8 . 2 试验设备
5 . 8 . 2 . 1 外壳压力试验
试验设备为外壳水压试验机。
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5 . 8 . 2 . 2 绝缘子内压力试验
5 . 8 . 2 . 2 . 1 复合绝缘子内压力试验
试验设备包括电阻应变片、端盖(端盖上应装有能使内压力介质进入和排放的装置)、充气或注液体装置,且充气或注液体装置上应装有单向阀和压力计(压力计的准确度等级不应低于 2 . 5 级)。
5 . 8 . 2 . 2 . 2 瓷绝缘子内压力试验
试验设备包括端盖(端盖上应装有能使内压力介质进入和排放的装置)、充气或注液体装置,且充气或注液体装置上应装有单向阀和压力计(压力计的准确度等级不应低于 2 . 5 级)。
5 . 8 . 3 试验方法
5 . 8 . 3 . 1 外壳压力试验
在型式试验的压力试验情况下,压力上升速度不应超过 400 kPa/min。
型式试验的压力试验要求至少如下:
a) 铸铝和铝合金外壳
型式试验压力 =(3.5/0.7) ×设计压力
数值 0 . 7 是考虑了涵盖铸造可能存在的分散性,如果经过专门的材料试验证明,则允许将该系数提高到 1 . 0 。
b) 焊接的铝外壳和焊接的钢外壳
型式试验压力 =(2.3/ν) ×(σ1/σa) ×设计压力
其中:
ν —焊接效应系数(10%焊接段经过超声波或射线检查时为 1 ;目测检查时为 0 . 75) ;
σ1 —试验温度时的允许设计应力;
σa —设计温度时的允许设计应力。
这些系数给予所用材料验证过的最低性能。
考虑到制造的方法,可以要求附加的系数。
经过这些压力后依然保持完好的所有外壳都不能使用。
5 . 8 . 3 . 2 绝缘子内压力试验
5 . 8 . 3 . 2 . 1 复合绝缘子内压力试验
本试验所用绝缘子试品应装有伞套。
试品上应装上 2 个电阻应变片(例如最终伸长率大于或等于 2%,阻抗大于或等于 120 Ω,长度小于或等于 12 mm),应除去局部伞套,以便将应变片固定到管的外侧。
应变片的位置应为:
a) 管的外侧或内侧;
b) 一个应变片平行于管的轴线,另一个应变片垂直于管的轴线;
c) 两个端部附件间管的中部。
内压力试验时,试品应垂直安装。 试品两端应装有端盖并密封,端盖上应装有能使内压力介质进入或排除的装置,内压力介质应是气体或液体,该介质除对管施加机械力外不产生其他影响。
本试验分两个阶段进行,也可能分三个阶段进行。 设计用于无压力运行条件下的绝缘子无需进行本试验。
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a) 第一阶段,在 2 . 0 倍最大设计压力下的试验
内压力在室温下应迅速而平稳的从零增加到 2 . 0 倍最大设计压力。 当压力达到 2 . 0 倍最大设计压力时应保持 5 min。 然后将压力平稳的泄去。 如在压力施加前和施加后,管的应变情况相同,即应变片表明,管的残余应变在最大应变的 ±5%以内(可逆的弹性状态),则表明没有出现损伤。
b ) 第二阶段,在 4 . 0 倍最大设计压力下的试验
在施加先前的压力后,再施加 4 . 0 倍最大设计压力持续至少 5 min。 然后将压力平稳泄去。 在压力施加后允许残余应变大于最大应变的 ±5%(不可逆的塑性状态),但应确定没有出现可见损伤。
c) 第三阶段,规定内压力水平下的试验
如有附加要求,则应使用第二阶段的程序,施加规定内压力 5 min,应记录所有数据。 允许有明显的损伤(不可逆的塑性状态)。
5 . 8 . 3 . 2 . 2 瓷绝缘子内压力试验
将带有相应连接阀和测量仪表的压板压紧或固定到空心绝缘子端部附件上,固定时在附件和压板间加适当的密封垫。 密封结构应尽可能与实际使用结构接近。
将空心绝缘子注满水,并与液压泵相连。 液体压力应平稳增加到试验压力,升压中不应产生冲击。每分钟的升压速率应为试验压力的 30%~60%。
5 . 8 . 4 试验判据
5 . 8 . 4 . 1 外壳压力试验
外壳应至少能承受试验所要求的压力。
5 . 8 . 4 . 2 绝缘子内压力试验
5 . 8 . 4 . 2 . 1 复合绝缘子内压力试验
如果满足下列条件,则试验通过:
a) 没有出现管的破坏和抽出,没有出现端部附件的破坏;
b ) 施加 2 . 0 倍最大设计压力后,据应变片的指示,没有发现管的不可逆形变。
5 . 8 . 4 . 2 . 2 瓷绝缘子内压力试验
绝缘子应能承受 4 . 25 倍设计压力 5 min,不发生破坏。 当压力释放到零时,应检查绝缘子的瓷件和端部附件是否开裂,胶状或密封是否破坏。 如无上述现象,即使端部附件承受的压力超过其屈服点,只要没有破坏,则认为该试验通过。
5 . 9 短时电流试验
5 . 9 . 1 试验要求
试验时互感器的初始温度为 5 ℃ ~40 ℃ 。
短时热电流试验应在二次绕组短路的情况下进行,施加的电流 I′及持续时间 t′应满足式(5) 的要求:
I′2 × t′ ≥ Ith 2 × t …………………………( 5 )
式中:
t—短时热电流的规定持续时间;
而 t ′值应在 0 . 5 s 和 5 s 之间。
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动稳定试验应在二次绕组短路的情况下进行,施加一次电流的峰值至少有一个波峰不小于额定动稳定电流(Idyn) 。
动稳定试验可以与上述短时热电流试验合并进行,但要求该试验电流的第一个主峰值不小于额定动稳定电流(Idyn) 。
动稳定试验的峰值电流应该不小于额定动稳定电流 Idyn , 未经制造方同意不应该超过该值的 5% ,试验的 I′2 × t′ 未经制造方同意不应该超过Ith 2 × t 的 10% 。
5 . 9 . 2 试验线路
试验线路见图 8 。
说明:
TN — 基准互感器;
TX — 被试互感器;
P1 、P2 — 一次绕组出线端子;
S1、S2、1S1、1S2、2S1、2S2 — 二次绕组出线端子 。
图 8 短时电流试验
5 . 9 . 3 试验方法
5 . 9 . 3 . 1 多变比互感器的绕组连接
对于多变比互感器的短时电流试验,应根据使一次绕组有最大电流密度的产品技术条件所规定的短时电流值来进行互感器引出端子的接线。
a) 当互感器有相同多段一次绕组进行串、并联连接以改变电流比时,如果只规定一个短时电流额定值(对任何变比都要满足的),则应在最小电流比接线方式下进行试验。
如果规定了不同的几个短时电流额定值,且这几个短时电流额定值的比例关系与一次绕组在不同的串、并联连接时的额定一次电流的比例关系相对应(例如,一台互感器可以通过一次绕组串联、串-并联、并联,换接得到三种电流比,其额定一次电流的比例关系为 1 ∶ 2 ∶ 4,且短时电流额定值的比例关系也是 1 ∶ 2 ∶4),则应在最大电流比接线方式(一次绕组并联)下进行试验。如果与上述关系不对应,则需在一次绕组短时热电流密度最大的连接方式(一般为一次绕组串联)下进行试验。
b ) 对采用一次绕组串、并联改变电流比的互感器,应选择在一次绕组短时热电流密度最大的接线方式下进行试验。
如果各种接线方式下一次绕组短时热电流密度相同时,则应在最大一次电流接线方式下进行试验。
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c) 当互感器通过二次绕组抽头改变电流比时,应将具有最小电流比的二次端子短接。
5 . 9 . 3 . 2 二次电流测量
在短时电流试验时,应同时测量二次电流。
对于有多个二次绕组的互感器,可选择具有最大二次电流倍数的绕组进行测量,其余二次绕组端子均应短接。
注:最大二次电流倍数定义为:在二次绕组短接时,当互感器铁心磁密达到饱和状态时的二次电流与额定二次电流的比值(委托试验方提供)。
5 . 9 . 4 试验判据
如果试验后的互感器在冷却到环境温度(5 ℃ ~40 ℃)后,能满足下列要求,则应认为互感器通过本试验:
a) 无可见的损伤;
b ) 退磁后,其误差与本试验前的差异不超过其准确级误差限值的一半;
c) 能够承受 6 . 2、6 . 3 、6 . 5 、6 . 6 和 6 . 14 规定的绝缘试验,但其试验的电压或电流降低为规定值的 90% ;
d) 经检查,与导体表面接触的绝缘无明显的劣化现象(例如碳化)。
如果一次绕组对应于额定短时热电流(Ith) 的电流密度不超过下列值,则 d)项检查可不进行:
a) 180 A/mm2 ,绕组为铜材,其电导率不小于 GB/T 5585.1 规定值的 97% ;
b) 120 A/mm2 , 绕组为铝材,其电导率不小于 GB/T 3954 规定值的 97% 。
注:经验表明,只要一次绕组额定短时热电流的电流密度不超过上述值,则在运行中对 A级绝缘的热额定值要求 一般均能满足。
6 例行试验
6 . 1 气体露点测量(适用于气体绝缘产品)
6 . 1 . 1 试验要求
气体露点应在充气后 24 h测定。 如无其他协议,试验方法由制造方自行选定。
6 . 1 . 2 试验设备
常用的气体露点测量方法有露点法和电解法,设备分别为气体露点仪和电解式微量水分仪(电解湿度计)。
气体露点仪的仪器要求如下:
a) 能够把流经测定室的气体以及镜面冷却到所需温度,降温速率和样气流速可以控制;
b ) 能够测定露(霜或冰)的形成并能测定镜面温度;
c) 测定室内的气压不能超过仪器允许的最大压力;
d) 仪器需经计量检定为合格并在有效期内。
电解式微量水分仪的仪器要求如下:
a) 调节测试流量、旁通气流量的装置;
b ) 仪器气路系统应无死体积或应尽量减小死体积;
c) 仪器气路系统应进行严格试漏,以确保气路系统的气密性;
d) 在通常情况下,仪器的检测限应比样气湿度低一个数量级,当样气湿度的体积分数小于 5 ×
GB/T 2207 1 . 1—2018
10-6 时,仪器的检测限应至少小于样气湿度的 50% ;
e) 仪器时间常数不大于 5 min;
f) 全程式电解池的吸收效率应大于 98% ;
g) 仪器需经计量检定为合格并在有效期内。
6 . 1 . 3 试验方法
6 . 1 . 3 . 1 露点法(推荐)
瓶装气体的采样用耐压针形阀,至少采用三次升、降压法吹洗采样阀及其他气路系统。
管道气体的采样应使用管道上的根部采样阀,并用尽可能短的采样管将样品气直接通入露点仪。按照仪器说明书规定的气体流速,用皂膜流量计或其他方法来确定适当的样品气流速。
当整个气路系统充分置换后就可以开始测量,手动制冷的露点仪当镜面温度离露点约 5 ℃时应该缓慢地降低镜面温度,应尽量减小降温的惯性影响,到露点出现时,记录露点值。 消露后重复测定一次,当两次平行测定的误差满足仪器规定的要求时即可停止测定。
6 . 1 . 3 . 2 电解法
瓶装气体的采样用耐压取样阀。 用被测气体充分置换采样阀及采样管。
管道气体的采样应使用管道上的采样阀,并用尽可能短的采样管将样品气直接通入电解式微量水分仪。
测定方法及测定前的准备按仪器说明书进行。
6 . 1 . 4 试验判据
对于额定充气密度达到要求的气体绝缘互感器,其内部最大允许含水量应对应于 20 ℃测量的露点不高于 -30 ℃ 。在其他温度测量应作适当校正。
6 . 2 -次端工频耐压试验
6 . 2 . 1 试验要求
工频耐压试验应按 GB/T 16927 . 1 的规定进行。
除非另有规定,试验电压应依据设备最高电压取表 4 的相应值,持续时间 60 s。
试验电压应施加在短路的一次绕组与地之间。 短路的二次绕组、座架、箱壳(如果有)和铁心(如果要求接地)均应接地。
对设备最高电压为 um≥1 100 kV 的互感器,试验电压按表 4 的规定,试验时间为 5 min。
对设备最高电压为 um≥40 . 5 kV,且采用电容型绝缘结构的互感器,其地屏对地应能耐受额定工频耐受电压 5 kV(方均根值),持续时间为 60 s。
一次端的重复工频耐压试验应以规定试验电压值的 80%进行。
注:该要求主要针对产品验收时的交接试验或抽样性试验。
6 . 2 . 2 试验线路
试验线路见图 9 。
GB/T 2207 1 . 1—2018
说明:
TV — 调压器;
A — 电流表;
V1 — 方均根值电压表;
T — 试验变压器;
V2 — 峰值电压表(峰值/槡2 ) ;
R — 保护电阻;
C1 、C2 — 电容分压器;
TX — 被试互感器
P1 、P2 — 一次绕组出线端子;
1S1 、1S2、2S1 、2S2 — 二次绕组出线端子。
图 9 一次端工频耐压试验
6 . 2 . 3 试验方法
在确定设备线路及电源波形无误后,对试品施加电压。 加压时,应由机械零位开始缓慢升高电压,观测仪表升压数值。 在升至 75%试验电压时,以每秒 2%试验电压的速率升压至短时工频耐压的试验值,维持 60 s 或规定的时间,然后降到 30%规定试验电压以下后再切断电源。
6 . 2 . 4 试验判据
如果未发生试验电压突然下降(无击穿或闪络),则试验合格。
6 . 3 局部放电测量
6 . 3 . 1 试验要求
所用试验电路和测试设备符合 GB/T 7354 的要求。
所用仪器设备应测量以皮库(pC)表示的视在电荷量 q,其校准应在试验电路上进行,见图 10 和图 11 。
宽频带仪器的带宽应至少为 100 kHz,其上限截止频率不超过 1 . 2 MHz。
窄频带仪器的谐振频率应在 0 . 15 MHz~2 MHz 范围内。 优先值应在 0 . 5 MHz~2 MHz 范围内,但如有可能,测量应在灵敏度最高的频率下进行。
灵敏度应能检测出 5 pC 的局部放电水平。
注 1 :噪声宜远低于灵敏度。 已知的外部干扰脉冲可以忽略。
注 2:为了抑制外部噪声,宜采用平衡试验电路[见图 10 中的 c)]。
GB/T 2207 1 . 1—2018
注 3 :当采用电子信号处理和复原技术降低背景噪声时,宜以改变其参数来达到它能检测重复出现的脉冲。
6 . 3 . 2 试验线路
试验电路见图 10 。
a)串联回路
b)并联回路
c)平衡法回路
说明:
T — 试验变压器;
IT — 被试互感器;
Ck — 耦合电容器;
M — 局部放电测量仪器;
zm —测量阻抗;
Z — 滤波器(如果 Ck 是试验变压器的电容,则不需要);
Cal — 无局部放电的辅助试品;
Zm1 、Zm2 — 测量阻抗。
图 10 局部放电测量的试验电路
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