电磁式电压互感器励磁特性测量

浅谈电磁式电压互感器的励磁特性测量

摘要：通过电磁式电压互感器励磁特性测量中发现的问题，阐述了电磁式电压互感器励磁特性测量的意义和方法，以及相关标准和测量时的注意事项，对高压试验工作有一定参考作用。

关键词：电压互感器；励磁特性；空载电流；测量

中图分类号： tm451文献标识码：a 文章编号：

1 测量的意义

电压互感器又称仪用变压器，是一种电压变换装置；电压互感器的容量很小，通常只有几十到几百伏安；电压互感器一次侧电压即电网电压，不受二次负荷影响，并且大多数情况下其负荷是恒定的；二次侧负荷主要是仪表、继电器线圈，它们的阻抗很大，通过的电流很少。如果无限期增加二次负荷，二次电压会降低，造成测量误错增大；用电压互感器来间接测量电压，能准确反映高压侧的量值，保证测量精度；电压互感器常用于变配电仪表测量和继电保护等回路。

电磁式电压互感器（tv）的构造原理、接线图和工作特点与电力变压器相同。它和变压器的主要区别是tv的容量很小，它的负荷是恒定的。tv二次测的负荷是仪表或继电器的电压线圈，它们的阻抗很大，通过的电流很小，tv的工作状态接近于空载，设计和使用都要以能达到一定的精度为前提。由于tv的特殊用途，所以对tv 的抗饱和能力和精度都要有一定的要求。tv的励磁特性试验就是检查tv的励磁特性和抗饱和的能力。

2 测量方法

2.1试验接线

电压互感器进行励磁特性和励磁曲线实验时，一次绕组、二次绕组及辅助绕组均开路，非加压绕组尾端接地，特别是分级绝缘电压互感器一次绕组尾端更应注意接地，铁芯及外壳接地，二次绕组加压。

2.2实验步骤

对电压互感器进行放电，并将高压侧尾端接地，拆除电压互感器一次、二次所有连线。加压的二次绕组开路，非加压绕组尾端、铁芯及外壳接地。试验前应根据电压互感器最大容量计算出最大允许电流，合上电源开关后应调节调压器缓慢升压，读取电流后立即降压，电压降至零后切断电源，将被试品放电接地。注意在任何实验电压下电流均不能超过最大允许电流。

tv励磁特性测量接线原理如图1所示。励磁曲线测量点为额定电压的20%、50%、80%、100%、120%，或者再多一些，开始励磁电流是毫安级，超过额定电压后励磁电流逐渐升至安培级，测量时要及时变换电流表的挡位，保证测量的精度。在进行电流表挡位变换时要将电压降下来再进行变换，以免发生事故。tv励磁特性测量是高电压试验，在进行tv励磁特性测量时要做好安全措施，防止人身触电。

3 测量标准

3.1 gb 50150—2006 《电气装置安装工程电气设备交接试验标

准》规定

tv的励磁曲线测量，应符合下列要求：(1)用于励磁曲线测量的仪器为方均根值表，若发生测量结果与出厂试验报告和型式试验报告有较大出入(＞30%)时,应核对使用仪器种类是否正确;(2)一般

情况下，励磁曲线测量点为额定电压的20%、50%、80%、100%、120%。对于中性点直接接地的tv（n端接地），电压等级35kv及以下电压等级的tv最高测量点为190%；电压等级66kv及以上的tv最高测量点为150%；（3）对于额定电压测量点（100%），励磁电流不宜大于其出厂试验报告和型式试验报告的测量值的30%，同批次、同型号、同规格tv此点的励磁电流不宜相差30% [３]。

3.2华北电网有限公司《电力设备交接和预防性试验规程》规定tv空载电流测量，在额定电压下的空载电流与出厂值或初始值比较应无明显差别。在下列试验电压下，空载电流不应大于最大允许电流。中性点非有效接地系统为1.9um/√3，中性点有效接地系统为1.5um/√3。说明中指出，从二次绕组加压试验，同时测量一次和二次绕组工频空载电流，且一次绕组空载电流不应大于10ma［2］。um为设备的最高电压有效值［2］。

3.3《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》规定

tv在交接试验和投运前，应进行1.5um/√3（中性点有效接地系统）或1.9um/√3（中性点非有效接地系统）电压下的空载电流测量，其增量不应大于出厂试验值的10%［6］。

3.4dl/t 596-1996《电力设备预防性试验规程》规定

tv空载电流测量，在额定电压下的空载电流与出厂值或初始值比较应无明显差别。在下列试验电压下，空载电流不应大于最大允许电流。中性点非有效接地系统为1.9um/√3，中性点有效接地系统为1.5um/√3［7］。

3.5 《河北省电力公司输变电设备生产验收细则》规定

《河北省电力公司输变电设备生产验收细则》颁发于2006年7月。引用的主要规程、标准和参考资料，有关tv高压试验的标准有，gb 50150—1991（最新颁发gb 50150—2006），《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》；国家电网生计[2005]400号，《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》；dl/t 596-1996《电力设备预防性试验规程》。

3．6测量时电流不超过最大允许电流

在最高测量点时的电流不应超过最大允许电流，在故障时互感器铁芯过饱和，易产生铁磁谐振过电压，发生互感器过热烧毁的事故。互感器最大允许电流计算式为：

i=s/u

式中 i---最大允许电流，a；

s---互感器最大容量,va；

u---互感器二次额定电压,v。

如互感器铭牌或技术资料无最大容量，一般可按额定容量的5倍计算。

4 发现的缺陷

惠兰110kv变电站大修改造工程时，我们在对某厂家生产的jdzx17—35w型35kvtv ，进行励磁特性测量时发现该产品存在质量问题，试验数据见表1，励磁特性曲线如图2所示。该产品tv极限输出容量400va，极限输出电流是6.93a。从表1可以看到该产品在1.9um/√3试验电压下的励磁电流最大达到18a，该tv的励磁特性不佳，与厂家联系后进行了退货更换。该厂同型号tv不是一批产品，励磁特性就有较好的产品，试验数据见表2所示，励磁特性曲线如图3所示。

表1jdzx17—35w型35kvtv励磁特性测量数据（励磁特性欠佳产品）

表2jdzx17—35w型35kvtv励磁特性测量数据（励磁特性较好产品）

电磁式tv励磁特性优良与否，即在磁路方面，应采用优质的冷轧矽钢片，设计时磁通密度要取得低些，一般只取0.1～1.1t （1000～11000gs），三相五柱取0.8～0.9t（8000～9000gs）［变压器的最大磁通密度可达1.4t(14000gs) ］。在线圈方面，tv所用的导线要比变压器粗，其电流密度一般只取0.4～0.8a/mm2(变压器的电流密度则为3.5～4.5 a/mm2)，而且还要采用匝补偿［５］。目前生产电磁式tv的厂家众多，但产品质量良莠不齐，有的厂家生产的tv励磁特性就比较好，我们列举两台tv励磁特性测量数据见