互感器结构与原理

a.外观图
b.剖面图
c.绕组及绝缘结构图
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• 2、倒立式
•a.外观图
b.剖面图
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c.绕组及绝缘结构图
3.油纸绝缘电流互感器的特点和运行维护要点 由其结构决定，倒立式油纸绝缘电流互感器有以下特点：
a.易渗漏油。特别是在密封工艺不良或者密封老化的情况下， 渗漏油缺陷最易发生，导致本体绝缘受潮
b. 一次绕组的主绝缘难以制作。工艺控制不良最容易发生局部 放电，严重者导致互感器发生爆炸。
虽然SF6气体绝缘电流互感器具有优良的电气性能，但由于各种原因， 在实际运行中还是发生了一些缺陷和事故，主要有以下几种： a.漏气 ●本体密封漏气。 ●密度继电器漏气。 ●防爆膜破裂漏气。 b.密度继电器损坏，指示不准确。 c.新互感器送电时或运行后内部发生绝缘事故。 ●互感器本体内部发生支持绝缘子断裂，送电时造成内部绝缘事故。
(17)外 置 式 金 属 膨 胀
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2.电容式电压互感器的特点
与电磁式电压互感器相比较，电容式电压互感器有以下特点： a. 体积小，重量轻，现场便于安装和运输。 b. 由温度变化引起的电容量和分压比的变化可以忽略不计。 c. 每节分压电容内装金属膨胀器，在互感器本体温度变化时保持内部压力 微正压，不容易渗漏油。 d. 电容器的电感量小，因此，除用做系统电压测量外，还作为载波或继电 保护信号的上传通道。 e. 正常运行时不需要对其中的绝缘油进行处理和分析。 f. 运行时不易导致系统的铁磁谐振。
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4.油纸绝缘电磁式电压互感器的电气试验技术要点
按照国家电网公司电力设备预防性试验规程要求，油纸绝 缘电磁式电压互感器在预防性试验中应该进行绝缘电阻测量、 绕组绝缘和支架绝缘的介质损耗测量、油中溶解气体色谱分 析项目。多年的实践证明，通过测量绕组绝缘和支架绝缘的 介质损耗，加强绝缘油的色谱分析，是能够及时发现互感器 内部的支架绝缘缺陷、受潮、内部局部放电等缺陷的，特别 是绝缘油的色谱分析，对于缺陷产生初期的发现，预控缺陷 的发展过程、了解缺陷的性质，及时采取有效的技术措施， 防止缺陷的扩大和事故的发生，能起到重要的作用，但在进 行以上试验时，要把握以下技术要点：
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4.电容式电压互感器的现场试验遇到的问题
a.现场电磁干扰大。当500kV站部分停电，即有干扰时，离地面1.5米高处空间 场强约为23kV/m左右，被试设备上感应电压一般约为3～5kV左右，在此环 境下进行试验时，必须采用抗干扰措施或者选择抗干扰性能优良的试验仪器。
b.试验接线方式对对试验结果影响大。受周围干扰源影响（工频50HZ），试验 仪器本体测试回路上的干扰信号会因接线方式的不同而变化，需要根据被试 验设备所处的环境选择最有利的接线方式，另外，各种高、低压引线的布置 要恰当。
(3) 高 压 电 容 端 对 地 保 护 间 隙 (14) 电 容 分 压 器 套 管
(4) 中 压 电 容 (9)阻 尼 器 连 接 线 (15)电 磁 单 元 箱 体
(5) 中 间 变 压 器 (10) 一 次 接 线 端
(16)端 子 箱
(6) 补 偿 电 抗 器 (11) 二 次 输 出 端 器
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不同标准对电容型TA介损要求值
此外，规程规定：10kv~ Um/√3电压下，介损增量不超过0.2%（交规） 或0.3（状态检修试验规程），电容变化不超过0.5%电容量与初始值超过
±5%时应查明原因：进水受潮、主屏或端屏击穿。
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3.污秽与爬电距离
我省新投互感器至少应满足III级防污要求。
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SF6气体绝缘互感器要求 • 年泄漏率≤0.5%（交规、预规、反措≤1%） • 气体含水量≤250ppmV（交规≤250、反措300） • 应配备气体检测装置（带压力指示的密度继电器） • 零表压耐压试验：Um/√3电压下耐压5min（型式试验）
缘等级与系统相同，末端的试验电压为交流2000V）。 b.一次绕组采用串级式宝塔形结构，四个绕组自上而下所承受的系统对地
电压逐步降低。 c.内部绝缘支撑架在运行中承受电压作用。其中上铁芯固定点承受3/4相对 地电压，下铁芯固定点承受1/4相对地电压。
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3.油纸绝缘电磁式电压互感器的常见故障和缺陷
a. 因内部绝缘支架材质不良或内部进水受潮，导致绝缘支架介质损耗升 高，最终发生绝缘击穿爆炸事故，这样的事故在上个世纪的80年代末期发 生的较多。 b. 内部进水受潮或者与绝缘油接触的金属部件加工工艺不良，造成互感器 运行后绝缘油中微量水分和色谱时氢气超标。 c. 密封不良或密封老化造成渗漏油缺陷。 d.使用油纸绝缘电磁式电压互感器的系统，在系统进行操作或发生故障 时，易引发铁磁谐振，引起谐振过电压，损坏互感器或与系统相连接的其 它设备，导致绝缘事故发生。 （铁磁谐振条件：空母线、开关带断口电容、隔离开关在合位）
互感器
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互感器作用
• 将电网高电压、大电流的信息传递到低电压、小电流二
次侧的计量、测量仪表及继电保护、自动装置的一种特殊 变压器，是一次系统和二次系统的联络原件； • 将二次设备及二次系统与一次系统高压设备在电气方面隔 离，保证设备及人身安全。
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第一部分 电流互感器
• 一、分类 • 1.按用途分：测量用电流互感器（或测量绕组），保护用
伤其周围的设备 d.运行维护简单 1）不需要做大量的维护工作，规程规定的维护项目少。每周巡视一次，记录产
品气体压力，发现异常，及时处理。 2）．每年测水份一次，运行产品水份不能超过250×10-6（V/V）（20℃）。 3）．当产品SF6气体泄漏率较高时，应通知厂家派人处理或返厂检修。
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• 5.气体绝缘互感器的缺陷和事故
电桥的CX 。由于一次尾端被屏蔽，故一次静电屏对二次绕组
的介损也被屏蔽，正接线时底座法兰接地，小磁套及接线端子 板的脏污受潮等产生的影响也被屏蔽。故此种方法只是测量一
次绕组对二次绕组的介损。
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二、电容式电压互感器 1.结构图
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(1) 电 容 分 压 器 (7)阻 尼 器
(12)接 地 端
(2) 电 磁 单 元 (8)电 容 分 压 器 低 压 (13) 绝 缘 油
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• 2.自激法：互感器的二次绕组励磁感应出高压来进行试验。
这种方法的优点：试品上的电压分布与其工作时的一致，且一 次尾端对地的介损被屏蔽，测量的是一次绕组对二次绕组端绝 缘以及绝缘支架对地的介损。主要缺点有：1，一次绕组对地的 杂散电容影响试验数据；2，二次励磁引起的试验回路电压的相 位偏移；3抗空间电场干扰能力弱。需要说明的是，有的厂家生 产的电磁式电压互感器在出厂说明书或出场试验报告上，明确 指出，该厂的互感器不允许用自激法作介损试验。 3.末端屏蔽法：一次绕组首端加高压，尾端接电桥屏蔽（正接线 时接地），二次绕组尾端短接（二次绕组不能首尾短接），接
对测量结果的影响（被测绝缘的电容量大小、二次接线端子的脏污、空 间电磁场的干扰等），并根据被测量绝缘部位选择正确的接线方式。
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5.串级式电压互感器介损测量
• 1.常规反接法：一次首尾短接加压，二次绕组短路接地。
这种接线方式测出的主要是以下三部分的介损：①一 次绕组静电屏对二次绕组的介损； ②一次绕组对二绕组端部的介损； ③绝缘支架对地的介损。 相对于2、3来说，一次静电屏对二次绕组的电容值要大得 多，所以，这种接线方式难以反映2、3两部分的绝缘情况。 此外，由于一次绕组尾端的绝缘较低，所以，这种试验方 法所能施加的电压也较低，一般，不允许超过2KV，影响 了试验的精确度。而且，容易受一次尾端引出端子板、引 出线小磁套脏污的影响。
●互感器本体内部发生支持绝缘子在运行中表面爬电，产生放电炭化通道击 穿主绝缘。
该种类型的事故拒统计占整个SF6气体绝缘互感器事故的85%，且全部为 制造质量不良造成。
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二、几个参数技术要求
• 1.额定短时热电流Ith、额定动稳定电流Idyn • Ith— 二次绕组短路，电流互感器在短时间内所能承受而无
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• 4.气体绝缘互感器特点
a.外绝缘套管为硅橡胶复合空心绝缘套管，提高了产品整体绝缘性能。 b.采用了高绝缘性能的SF6气体
SF6气体具有很强的吸附电子的能力，称为负电性，比空气高几十倍， SF6气体另一个特征是较低温时（2000K)的高导热性,具有很强的息弧能 力，是空气的100倍。这是SF6气体作为高压电器绝缘介质的主要原因。 c.安装了防爆膜，在设备发生内部放电故障和事故时，外壳不发生炸裂，不会损
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a. 对绝缘油进行色谱分析时，要严格按照色谱规程的要求进行，取样器皿 的准备、取样的过程、油样的保存和运输、脱气及检测、含气量的计算要 规范化，避免出现某一过程失误造成的测量误差，必要时采取多样分析核 对的手段，确保测试结果准确，为缺陷或故障判断打好基础。在发现实验 数据异常时，要适时缩短实验周期，或者辅助以绝缘油耐压和微水实验项 目，增加对故障判断的判据。 b. 绕组绝缘和支架绝缘的介质损耗的测量，要充分考虑互感器的绝缘结构
闪和抗震性好） • 二、选型原则
220kV及以下的：低磁密的电磁式或电容式 电磁型谐振条件：空母线、断路器断口电容、隔离开关 330kV及以上：电容式 • 三、污秽等级（与电流互感器相同）
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1.结构图
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2.油纸绝缘电磁式电压互感器的结构特点 a.高压绕组首端和末端绝缘水平不一致，采用了分级绝缘方式（首端的绝
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3.电容式电压互感器的常见故障和缺陷 a. 渗漏油。包括分压电容器的膨胀器制造质量不良造成的破裂
渗漏、端部法兰密封老化造成的渗漏、电磁单元油位观察窗 密封不良造成的渗漏。需 要特别说明的是，电容式电压互感器一旦发现渗漏油要立即退 出运行。 b. 分压电容器介质损耗试验超标。主要因内部电容元件制造工 艺不良和总装时真空处理不好造成。 c. 电磁单元内部的补偿电抗器因铁芯松动造成振动大，声音异 常。 d. 中压电容接地端子未正常接地或者接地不良造成二次接线盒 内部放电。
c.运行维护相对复杂。
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三、气体绝缘电流互感器
湖南电力电瓷电器厂生产的220kV、500kV倒立式SF6气体绝缘电流互感器
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• 2.“三电”产气体绝缘互感器剖面图
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3.500kV SF6气体绝缘电流互感器的结构 500kV SF6气体绝缘电流互感器的基本结构包括：一次线 圈、二次线圈和铁芯、外壳、底座、硅橡胶复合绝缘套管、 支撑绝缘子、二次线引出管、均压屏蔽筒、均压屏蔽II支持 绝缘子、密度继电器、防爆膜等部分组成。但对不同的生产 厂家的产品，在内部结构的具体细节上又有不同之处。
c.被试验设备高位布置，一次引线位置高且沉重，拆接线困难，现场全部拆除一 次引线危险性大，需要合适的检修工器具和特种车辆，如高架车等。因此， 需要在拆线试验和不拆线试验做选择。
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5.电容式电压互感器现场试验常规接线方式 500kV电容式电压互感器的现场试验建议采用不拆除一次引线的设备试验
电流互感器（或保护绕组） • 2.按绝缘介质分：干式、浇注式、油浸式、气体绝缘。 • 3.按电流变换原理分：电磁式、光电式。 • 4.按结构型式分：正立式（二次绕组在下部）、倒立式
（二次绕组在头部） • 5.按密封型式分：微正压（充油型）和全密封（气体）
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• 二、油纸绝缘电流互感器结构 • 1、正立式
损伤的一次电流方均根值。 • Idyn—二次绕组短路，电流互感器所能承受其电磁力作用
而无电或机械损伤的一次电流峰值。 标准要求值见下表
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2.电容和介质损耗因数（油浸式电流互感器）
• 电容式电流互感器初级绕组和次级绕
组之间存在着主电容屏，主电容屏间 有若干端屏。一般来说，110KVTA有 6个主屏，220KVTA有10个主屏，最 外面的叫末屏，运行中接地。为改善 主屏端部的电场分布，又设有端屏。 如果例行试验中发现介损超标或电容 量变大，很有可能已经发生了主屏或 端屏击穿。 • 不同标准要求值见下表
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互感器运输要求 • 220/500kV油浸式及SF6绝缘互感器应在卧倒状态下运
输，并装设冲撞记录器。对于SF6绝缘互感器，还应减压 运输，到达现场后，及时补气并重新加压进行老练试验。
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第二部分 电压互感器
• 一、分类 按结构型式分：电磁式、电容式 内绝缘型式：通常为油浸式（110及以上） 外绝缘型式：瓷套（表面稳定性能好）、硅橡胶（抗污