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(yùn)行。為確保互感器能夠準(zhǔn)確測(cè)量、可靠保護(hù)和穩(wěn)定控制，需對(duì)其進(jìn)行全面且規(guī)范的試驗(yàn)。本文詳細(xì)介紹 10kV 電流互感器和電壓互感器的試驗(yàn)方法。
二、10kV 電流互感器試驗(yàn)方法
2.1 繞組及末屏的絕緣電阻測(cè)量
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試驗(yàn)準(zhǔn)備：選用合適的兆歐表，測(cè)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(cè)量前，確保非被試?yán)@組（或末屏）、外殼可靠接地。若 500kV 電流互感器具有二個(gè)一次繞組，還需測(cè)量一次繞組間的絕緣電阻。
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測(cè)量過(guò)程：將兆歐表的測(cè)量線正確連接到被試?yán)@組，搖測(cè)時(shí)間應(yīng)持續(xù) 60s。測(cè)量二次繞組絕緣電阻時(shí)，非被試?yán)@組及端子需接地，測(cè)量完畢后對(duì)繞組充分放電。同時(shí)，記錄測(cè)量時(shí)的環(huán)境濕度，因?yàn)闈穸葧?huì)對(duì)測(cè)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(biāo)準(zhǔn)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(dá)到規(guī)定值。若絕緣電阻過(guò)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(yàn)接線：各二次繞組分別進(jìn)行試驗(yàn)。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(fù)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(yàn)操作：用 L1 端引出的電線在電池正極進(jìn)行突然連通動(dòng)作，此時(shí)觀察指針式直流毫伏表的指針擺動(dòng)情況。若指針向正方向擺動(dòng)，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(duì)于電流互感器在繼電保護(hù)和計(jì)量等方面的正確運(yùn)行至關(guān)重要。
2.3 變比檢查
2.3.1 電流法
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試驗(yàn)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(shí)，用測(cè)量用 CT 和交流電流表測(cè)量加在一次繞組的電流 I1，用另一塊交流電流表測(cè)量待檢二次繞組的電流 I2。
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試驗(yàn)過(guò)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(jì)算 I1/I2 的值，并與銘牌上該繞組的額定電流比 (I1n/I2n) 進(jìn)行比較，判斷是否相符。測(cè)量某個(gè)二次繞組時(shí)，其余所有二次繞組均應(yīng)短路，不得開(kāi)路。同時(shí)，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(cè)量用 CT 和電流表。
2.3.2 電壓法
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試驗(yàn)設(shè)備連接：待檢 CT 一次及所有二次繞組均開(kāi)路，將調(diào)壓器輸出接至待檢二次繞組端子。同時(shí)，用交流電壓表測(cè)量所加二次繞組的電壓 U2，用交流毫伏表測(cè)量一次繞組的開(kāi)路感應(yīng)電壓 U1。
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試驗(yàn)過(guò)程：緩慢升壓，讀取并記錄二次繞組電壓 U2 和一次繞組開(kāi)路感應(yīng)電壓 U1 的值，計(jì)算 U2/U1 的值，并與銘牌上該繞組的額定電流比 (I1n/I2n) 進(jìn)行比較，判斷是否相符。試驗(yàn)時(shí)需注意，二次繞組所施加的電壓不宜過(guò)高，防止 CT 鐵心飽和。
2.4 勵(lì)磁特性曲線測(cè)量
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試驗(yàn)接線：各二次繞組分別進(jìn)行試驗(yàn)。待檢 CT 一次及所有二次繞組均開(kāi)路，將調(diào)壓器或試驗(yàn)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(guò)電流表 (或毫安表，視量程需要) 接地，試驗(yàn)變壓器的高壓尾接地，接好測(cè)量用 PT、電壓表。
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試驗(yàn)過(guò)程：先對(duì)電流互感器進(jìn)行去磁操作，可通過(guò)加交流電壓平緩升降幾次來(lái)實(shí)現(xiàn)。然后緩慢升壓，同時(shí)讀出并記錄各測(cè)量點(diǎn)的電壓、電流值。試驗(yàn)時(shí)記錄點(diǎn)的選擇應(yīng)便于計(jì)算飽和點(diǎn)，且便于與出廠數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，一般不應(yīng)少于 5 個(gè)記錄點(diǎn)。如果該繞組勵(lì)磁特性的飽和電壓高于 2kV，則現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)時(shí)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(guò)高電壓。
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結(jié)果判斷：將測(cè)得的勵(lì)磁特性曲線與同類型 CT 勵(lì)磁特性曲線、制造廠的特性曲線進(jìn)行比較，應(yīng)無(wú)明顯差異。若勵(lì)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(wèn)題。
2.5 交流耐壓試驗(yàn)
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試驗(yàn)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(biāo)準(zhǔn)確定的特定值（如常見(jiàn)的可能為幾十 kV），二次繞組之間及對(duì)地交流耐壓為 2kV（部分情況下可用 2500V 兆歐表代替）。試驗(yàn)時(shí)應(yīng)記錄環(huán)境濕度，當(dāng)相對(duì)濕度超過(guò) 80% 時(shí)，一般不應(yīng)進(jìn)行本試驗(yàn)。
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試驗(yàn)過(guò)程：升壓時(shí)應(yīng)進(jìn)行呼唱提示，確保試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)人員安全。變更試驗(yàn)接線前應(yīng)斷開(kāi)電源。對(duì)于油浸式 CT，試驗(yàn)前應(yīng)保證靜置時(shí)間大于規(guī)定時(shí)長(zhǎng)（如 72h）。試驗(yàn)過(guò)程中觀察互感器有無(wú)內(nèi)外絕緣閃絡(luò)或擊穿現(xiàn)象。耐壓試驗(yàn)后宜進(jìn)行局部放電測(cè)試，還應(yīng)重復(fù)進(jìn)行主絕緣的介損 / 電容量測(cè)量，要求耐壓前后相關(guān)參數(shù)無(wú)明顯變化。
三、10kV 電壓互感器試驗(yàn)方法
3.1 繞組絕緣電阻測(cè)量
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試驗(yàn)準(zhǔn)備：使用合適的兆歐表，通常測(cè)量一次繞組對(duì)二次繞組及外殼、各二次繞組間及其對(duì)外殼的絕緣電阻。測(cè)量前對(duì)被試?yán)@組進(jìn)行充分放電，且試品溫度應(yīng)在 10 - 40℃之間。
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測(cè)量過(guò)程：按照正確的接線方式連接兆歐表和被試?yán)@組，搖測(cè)絕緣電阻。將測(cè)得值與出廠試驗(yàn)值進(jìn)行比較，應(yīng)無(wú)明顯差別。若絕緣電阻值過(guò)低，可能意味著互感器存在絕緣問(wèn)題，如受潮、絕緣老化等。
3.2 極性檢查
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試驗(yàn)接線及操作：使用電池和指針式萬(wàn)用表進(jìn)行檢查。將電池的正負(fù)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(wàn)用表測(cè)量感應(yīng)電壓。觀察萬(wàn)用表指針的擺動(dòng)方向，與銘牌上的標(biāo)記和外殼上的符號(hào)進(jìn)行對(duì)比，判斷互感器極性是否正確。正確的極性對(duì)于電壓互感器在電力系統(tǒng)中的準(zhǔn)確測(cè)量和保護(hù)功能的實(shí)現(xiàn)至關(guān)重要。
3.3 一次繞組直流電阻測(cè)量
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試驗(yàn)設(shè)備及測(cè)量：使用合適的直流電阻測(cè)量?jī)x器，如雙臂電橋等。將測(cè)量?jī)x器的測(cè)試線正確連接到一次繞組的兩端，測(cè)量其直流電阻值。將測(cè)量結(jié)果與出廠值比較，或與同批互感器測(cè)得值進(jìn)行比較，應(yīng)無(wú)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(wèn)題。
3.4 變比檢查
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試驗(yàn)接線：待檢互感器一次及所有二次繞組均開(kāi)路，將調(diào)壓器輸出接至一次繞組端子。同時(shí)，用交流電壓表測(cè)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(yàn)過(guò)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(jì)算 U1/U2 的值，并與銘牌上該繞組的額定電壓比 (U1n/U2n) 進(jìn)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(shuō)明書進(jìn)行接線和操作。通過(guò)變比電橋測(cè)量互感器的變比，并與銘牌值進(jìn)行對(duì)比，判斷變比是否正確。
3.5 繞組交流耐壓試驗(yàn)
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試驗(yàn)設(shè)備及參數(shù)：確定合適的交流耐壓試驗(yàn)設(shè)備，試驗(yàn)電壓和時(shí)間根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。例如，可能為在規(guī)定電壓下歷時(shí) 1min。試驗(yàn)時(shí)，非被試?yán)@組短路接地。
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試驗(yàn)過(guò)程：按照試驗(yàn)設(shè)備操作規(guī)程進(jìn)行升壓，觀察互感器在試驗(yàn)過(guò)程中有無(wú)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(wèn)題，無(wú)法通過(guò)耐壓試驗(yàn)。
3.6 空載電流和勵(lì)磁特性測(cè)量
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試驗(yàn)接線：將試驗(yàn)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(yàn)要求確定），同時(shí)連接好測(cè)量用的電流表、電壓表等儀器。
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試驗(yàn)過(guò)程：對(duì)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(cè)量空載電流，并作出勵(lì)磁特性曲線。對(duì)于安裝于中性點(diǎn)有效接地系統(tǒng)的電壓互感器，1.5 倍額定電壓下測(cè)量；安裝于中性點(diǎn)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(yàn)注意事項(xiàng)
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安全防護(hù)：在進(jìn)行所有試驗(yàn)前，必須確保試驗(yàn)設(shè)備接地可靠，試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置明顯的安全警示標(biāo)識(shí)，防止無(wú)關(guān)人員進(jìn)入試驗(yàn)區(qū)域。操作人員應(yīng)穿戴好絕緣手套、絕緣鞋等防護(hù)用品。
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設(shè)備狀態(tài)檢查：試驗(yàn)前仔細(xì)檢查電流互感器和電壓互感器的外觀，確保無(wú)破損、滲漏油（對(duì)于油浸式互感器）等異常情況。同時(shí)，檢查互感器的接線端子是否牢固，二次繞組是否存在開(kāi)路（電流互感器）或短路（電壓互感器）等問(wèn)題。
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儀器選擇與校準(zhǔn)：根據(jù)試驗(yàn)項(xiàng)目的要求，選擇精度合適且經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)的試驗(yàn)儀器。例如，兆歐表、電流表、電壓表、變比測(cè)試儀等儀器的精度應(yīng)滿足試驗(yàn)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(jìn)行試驗(yàn)。溫度和濕度對(duì)試驗(yàn)結(jié)果有一定影響，如絕緣電阻測(cè)量受濕度影響較大，交流耐壓試驗(yàn)在濕度較大時(shí)可能影響試驗(yàn)的準(zhǔn)確性和安全性。當(dāng)環(huán)境條件不符合要求時(shí)，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(yàn)過(guò)程中，認(rèn)真記錄各項(xiàng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，包括試驗(yàn)時(shí)的環(huán)境條件、儀器讀數(shù)等。試驗(yàn)結(jié)束后，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行仔細(xì)分析，與標(biāo)準(zhǔn)值、出廠值或歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)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(shí)查找原因，必要時(shí)進(jìn)行復(fù)測(cè)或進(jìn)一步的診斷試驗(yàn)。
通過(guò)對(duì) 10kV 電流互感器和電壓互感器進(jìn)行全面且規(guī)范的試驗(yàn)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)互感器存在的潛在問(wèn)題，確保其在電力系統(tǒng)中可靠運(yùn)行。在試驗(yàn)過(guò)程中，嚴(yán)格按照試驗(yàn)方法和注意事項(xiàng)進(jìn)行操作，保證試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性，為電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供有力保障。同時(shí)，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，應(yīng)關(guān)注新的試驗(yàn)技術(shù)和方法，不斷完善互感器的試驗(yàn)檢測(cè)手段，提高互感器的運(yùn)行維護(hù)水平。
