一、引言
在 10kV 電力系統(tǒng)中，電流互感器（CT）和電壓互感器（PT）作為重要的電氣設(shè)備，其性能的可靠性直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。為確保互感器能夠準確測量、可靠保護和穩(wěn)定控制，需對其進行全面且規(guī)范的試驗。本文詳細介紹 10kV 電流互感器和電壓互感器的試驗方法。
二、10kV 電流互感器試驗方法
2.1 繞組及末屏的絕緣電阻測量
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試驗準備：選用合適的兆歐表，測量一次繞組通常使用 2500V 兆歐表，二次繞組則用 1000V 或 2500V 兆歐表。測量前，確保非被試繞組（或末屏）、外殼可靠接地。若 500kV 電流互感器具有二個一次繞組，還需測量一次繞組間的絕緣電阻。
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測量過程：將兆歐表的測量線正確連接到被試繞組，搖測時間應(yīng)持續(xù) 60s。測量二次繞組絕緣電阻時，非被試繞組及端子需接地，測量完畢后對繞組充分放電。同時，記錄測量時的環(huán)境濕度，因為濕度會對測量結(jié)果產(chǎn)生影響。
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結(jié)果判斷：絕緣電阻值應(yīng)符合相關(guān)標準要求，一般情況下，一次繞組絕緣電阻應(yīng)較高，二次繞組絕緣電阻也需達到規(guī)定值。若絕緣電阻過低，可能表明繞組存在整體受潮、絕緣劣化或其他絕緣缺陷。
2.2 極性檢查
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試驗接線：各二次繞組分別進行試驗。將指針式直流毫伏表的 “+”“-” 輸入端正確接在待檢二次繞組的端子上，“+” 端接在 s1 (或 k1)，“-” 端接在 s2 或 s3 上 (或 k2、k3)。將電池負極與 CT 一次繞組的 L2 端相連，從一次繞組 L1 端引一根電線用于后續(xù)操作。
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試驗操作：用 L1 端引出的電線在電池正極進行突然連通動作，此時觀察指針式直流毫伏表的指針擺動情況。若指針向正方向擺動，則表明被檢二次繞組為 “減極性”，極性正確；反之則極性不正確。極性正確與否對于電流互感器在繼電保護和計量等方面的正確運行至關(guān)重要。
2.3 變比檢查
2.3.1 電流法
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試驗設(shè)備連接：由調(diào)壓器及升流器等構(gòu)成升流回路，將待檢 CT 一次繞組串入升流回路。同時，用測量用 CT 和交流電流表測量加在一次繞組的電流 I1，用另一塊交流電流表測量待檢二次繞組的電流 I2。
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試驗過程：調(diào)節(jié)調(diào)壓器使升流器輸出電流逐漸上升，讀取并記錄一次繞組電流 I1 和二次繞組電流 I2 的值，計算 I1/I2 的值，并與銘牌上該繞組的額定電流比 (I1n/I2n) 進行比較，判斷是否相符。測量某個二次繞組時，其余所有二次繞組均應(yīng)短路，不得開路。同時，要根據(jù)待檢 CT 的額定電流和升流器的升流能力選擇量程合適的測量用 CT 和電流表。
2.3.2 電壓法
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試驗設(shè)備連接：待檢 CT 一次及所有二次繞組均開路，將調(diào)壓器輸出接至待檢二次繞組端子。同時，用交流電壓表測量所加二次繞組的電壓 U2，用交流毫伏表測量一次繞組的開路感應(yīng)電壓 U1。
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試驗過程：緩慢升壓，讀取并記錄二次繞組電壓 U2 和一次繞組開路感應(yīng)電壓 U1 的值，計算 U2/U1 的值，并與銘牌上該繞組的額定電流比 (I1n/I2n) 進行比較，判斷是否相符。試驗時需注意，二次繞組所施加的電壓不宜過高，防止 CT 鐵心飽和。
2.4 勵磁特性曲線測量
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試驗接線：各二次繞組分別進行試驗。待檢 CT 一次及所有二次繞組均開路，將調(diào)壓器或試驗變壓器的電壓輸出高壓端接至待檢二次繞組的一端，待檢二次繞組另一端通過電流表 (或毫安表，視量程需要) 接地，試驗變壓器的高壓尾接地，接好測量用 PT、電壓表。
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試驗過程：先對電流互感器進行去磁操作，可通過加交流電壓平緩升降幾次來實現(xiàn)。然后緩慢升壓，同時讀出并記錄各測量點的電壓、電流值。試驗時記錄點的選擇應(yīng)便于計算飽和點，且便于與出廠數(shù)據(jù)進行比較，一般不應(yīng)少于 5 個記錄點。如果該繞組勵磁特性的飽和電壓高于 2kV，則現(xiàn)場試驗時所施加的電壓一般應(yīng)在 2kV 截止，避免二次繞組絕緣承受過高電壓。
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結(jié)果判斷：將測得的勵磁特性曲線與同類型 CT 勵磁特性曲線、制造廠的特性曲線進行比較，應(yīng)無明顯差異。若勵磁特性曲線出現(xiàn)異常，可能表示電流互感器存在一次繞組匝間短路等問題。
2.5 交流耐壓試驗
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試驗設(shè)備及參數(shù)：一般采用 50Hz 交流耐壓，一次繞組交流耐壓值為根據(jù)相關(guān)標準確定的特定值（如常見的可能為幾十 kV），二次繞組之間及對地交流耐壓為 2kV（部分情況下可用 2500V 兆歐表代替）。試驗時應(yīng)記錄環(huán)境濕度，當相對濕度超過 80% 時，一般不應(yīng)進行本試驗。
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試驗過程：升壓時應(yīng)進行呼唱提示，確保試驗現(xiàn)場人員安全。變更試驗接線前應(yīng)斷開電源。對于油浸式 CT，試驗前應(yīng)保證靜置時間大于規(guī)定時長（如 72h）。試驗過程中觀察互感器有無內(nèi)外絕緣閃絡(luò)或擊穿現(xiàn)象。耐壓試驗后宜進行局部放電測試，還應(yīng)重復進行主絕緣的介損 / 電容量測量，要求耐壓前后相關(guān)參數(shù)無明顯變化。
三、10kV 電壓互感器試驗方法
3.1 繞組絕緣電阻測量
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試驗準備：使用合適的兆歐表，通常測量一次繞組對二次繞組及外殼、各二次繞組間及其對外殼的絕緣電阻。測量前對被試繞組進行充分放電，且試品溫度應(yīng)在 10 - 40℃之間。
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測量過程：按照正確的接線方式連接兆歐表和被試繞組，搖測絕緣電阻。將測得值與出廠試驗值進行比較，應(yīng)無明顯差別。若絕緣電阻值過低，可能意味著互感器存在絕緣問題，如受潮、絕緣老化等。
3.2 極性檢查
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試驗接線及操作：使用電池和指針式萬用表進行檢查。將電池的正負極與互感器一次繞組的兩端相連，在二次繞組側(cè)用指針式萬用表測量感應(yīng)電壓。觀察萬用表指針的擺動方向，與銘牌上的標記和外殼上的符號進行對比，判斷互感器極性是否正確。正確的極性對于電壓互感器在電力系統(tǒng)中的準確測量和保護功能的實現(xiàn)至關(guān)重要。
3.3 一次繞組直流電阻測量
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試驗設(shè)備及測量：使用合適的直流電阻測量儀器，如雙臂電橋等。將測量儀器的測試線正確連接到一次繞組的兩端，測量其直流電阻值。將測量結(jié)果與出廠值比較，或與同批互感器測得值進行比較，應(yīng)無明顯差別。若直流電阻出現(xiàn)異常，可能表示繞組存在匝間短路、焊接或接觸不良、斷線等問題。
3.4 變比檢查
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試驗接線：待檢互感器一次及所有二次繞組均開路，將調(diào)壓器輸出接至一次繞組端子。同時，用交流電壓表測量所加一次繞組的電壓 U1 和待檢二次繞組的感應(yīng)電壓 U2。
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試驗過程：緩慢升壓，讀取并記錄一次繞組電壓 U1 和二次繞組感應(yīng)電壓 U2 的值，計算 U1/U2 的值，并與銘牌上該繞組的額定電壓比 (U1n/U2n) 進行比較，判斷是否相符。
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變比電橋法：參照變比電橋儀器的使用說明書進行接線和操作。通過變比電橋測量互感器的變比，并與銘牌值進行對比，判斷變比是否正確。
3.5 繞組交流耐壓試驗
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試驗設(shè)備及參數(shù)：確定合適的交流耐壓試驗設(shè)備，試驗電壓和時間根據(jù)相關(guān)標準執(zhí)行。例如，可能為在規(guī)定電壓下歷時 1min。試驗時，非被試繞組短路接地。
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試驗過程：按照試驗設(shè)備操作規(guī)程進行升壓，觀察互感器在試驗過程中有無閃絡(luò)及擊穿現(xiàn)象。若出現(xiàn)此類現(xiàn)象，則表明互感器絕緣存在問題，無法通過耐壓試驗。
3.6 空載電流和勵磁特性測量
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試驗接線：將試驗設(shè)備的輸出端正確連接到電壓互感器的一次繞組或二次繞組（根據(jù)具體試驗要求確定），同時連接好測量用的電流表、電壓表等儀器。
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試驗過程：對于電磁式電壓互感器，在不同倍數(shù)（如 0.2、0.5、0.8、1.0、1.5、1.9 倍，具體倍數(shù)根據(jù)互感器安裝系統(tǒng)類型確定）的額定電壓下，測量空載電流，并作出勵磁特性曲線。對于安裝于中性點有效接地系統(tǒng)的電壓互感器，1.5 倍額定電壓下測量；安裝于中性點非有效接地系統(tǒng)的半絕緣互感器為 1.9 倍額定電壓，全絕緣結(jié)構(gòu)電壓互感器為 1.2 倍額定電壓。在額定電壓下，空載電流與出廠數(shù)值差別應(yīng)不大于 30%。
四、試驗注意事項
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安全防護：在進行所有試驗前，必須確保試驗設(shè)備接地可靠，試驗現(xiàn)場設(shè)置明顯的安全警示標識，防止無關(guān)人員進入試驗區(qū)域。操作人員應(yīng)穿戴好絕緣手套、絕緣鞋等防護用品。
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設(shè)備狀態(tài)檢查：試驗前仔細檢查電流互感器和電壓互感器的外觀，確保無破損、滲漏油（對于油浸式互感器）等異常情況。同時，檢查互感器的接線端子是否牢固，二次繞組是否存在開路（電流互感器）或短路（電壓互感器）等問題。
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儀器選擇與校準：根據(jù)試驗項目的要求，選擇精度合適且經(jīng)過校準的試驗儀器。例如，兆歐表、電流表、電壓表、變比測試儀等儀器的精度應(yīng)滿足試驗精度要求，且在有效期內(nèi)。
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環(huán)境條件：盡量選擇在環(huán)境溫度和濕度適宜的條件下進行試驗。溫度和濕度對試驗結(jié)果有一定影響，如絕緣電阻測量受濕度影響較大，交流耐壓試驗在濕度較大時可能影響試驗的準確性和安全性。當環(huán)境條件不符合要求時，應(yīng)采取相應(yīng)的措施，如使用除濕設(shè)備降低濕度等。
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數(shù)據(jù)記錄與分析：在試驗過程中，認真記錄各項試驗數(shù)據(jù)，包括試驗時的環(huán)境條件、儀器讀數(shù)等。試驗結(jié)束后，對數(shù)據(jù)進行仔細分析，與標準值、出廠值或歷史數(shù)據(jù)進行對比，判斷互感器的性能是否正常。若發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常，應(yīng)及時查找原因，必要時進行復測或進一步的診斷試驗。
通過對 10kV 電流互感器和電壓互感器進行全面且規(guī)范的試驗，能夠及時發(fā)現(xiàn)互感器存在的潛在問題，確保其在電力系統(tǒng)中可靠運行。在試驗過程中，嚴格按照試驗方法和注意事項進行操作，保證試驗數(shù)據(jù)的準確性和可靠性，為電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行提供有力保障。同時，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，應(yīng)關(guān)注新的試驗技術(shù)和方法，不斷完善互感器的試驗檢測手段，提高互感器的運行維護水平。
