城市軌道交通高壓電氣設(shè)備檢修 教案任務(wù)四 電流互感器高壓試驗

授課教案綱要教師姓名系部專業(yè)軌道電氣及自動控制系課程名稱城市軌道交通高壓電氣設(shè)備檢修使用教材城市軌道交通高壓電氣設(shè)備檢修授課時間授課對象計劃學(xué)時2學(xué)時教學(xué)方式地點理論教學(xué)、一體化學(xué)習(xí)工作站教學(xué)目標(biāo)能力（技能）目標(biāo)知識目標(biāo)能完成電流互感器高壓試驗的各個項目能口述電流互感器高壓試驗的項目和標(biāo)準(zhǔn)能口述電流互感器高壓試驗的試驗方法和步驟教學(xué)內(nèi)容完成電流互感器高壓試驗的試驗方法和步驟重點難點完成電流互感器的繞組直流電阻測量步驟綜合素質(zhì)培養(yǎng)能與他人合作，進行有效溝通，能按6S管理規(guī)定進行作業(yè)教學(xué)方法一體化教學(xué)、任務(wù)驅(qū)動法、分組討論法、情景模擬法教學(xué)資源教材、PPT課件、教學(xué)錄像片、動畫教學(xué)后記（對課程設(shè)置、教學(xué)計劃、教學(xué)大綱、教案、教材、教學(xué)方法的建議）教學(xué)活動流程設(shè)計教學(xué)步驟教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法學(xué)生活動時間安排1．復(fù)習(xí)導(dǎo)入新課情境導(dǎo)入：新安裝電氣設(shè)備的預(yù)試周期投運后兩年內(nèi)，每年一次，兩年后其預(yù)試周期電流互感器等可按隨主變周期進行。500kV電氣設(shè)備，按照國家電網(wǎng)公司有關(guān)文件要求進行220kV電氣設(shè)備，各個設(shè)備維護單位可以根據(jù)設(shè)備健康狀況進行3年一次預(yù)試。110kV電氣設(shè)備，各個設(shè)備維護單位可以根據(jù)設(shè)備健康狀況進行3年一次預(yù)試。6－35kV電氣設(shè)備，3年一次。任務(wù)驅(qū)動法10分鐘2．知識講授提要一、電流互感器典型的互感器是利用電磁感應(yīng)原理將高電壓轉(zhuǎn)換成低電壓，或?qū)⒋箅娏鬓D(zhuǎn)換成小電流，為測量裝置、保護裝置、控制裝置提供合適的電流信號。電流互感器在原理上也與變壓器相似，如圖所示。與電壓互感器的主要差別是：正常工作狀態(tài)下，一、二次繞組上的壓降很小（注意不是指對地電壓），相當(dāng)于一個短路狀態(tài)的變壓器，所以鐵芯中的磁通Ф也很小，這時一、二次繞組的磁勢F（F=IW）大小相等，方向相反。即電流互感器一、二次之間的電流比與一、二次繞組的匝數(shù)成反比。電壓互感器和電流互感器在結(jié)構(gòu)上的主要差別

（1）電壓互感器和電流互感器都可以有多個二次繞組，但電壓互感器可以多個二次繞組共用一個鐵芯，電流互感器則必需是每個二次繞組都必需有獨立的鐵芯，有多少個二次繞組，就有多少個鐵芯。

（2）電壓互感器一次繞組匝數(shù)很多，導(dǎo)線很細(xì)，二次繞組匝數(shù)較少，導(dǎo)線稍粗；而變電站用的高壓電流互感器一次繞組只有1到2匝，導(dǎo)線很粗，二次繞組匝數(shù)較多，導(dǎo)線的粗細(xì)與二次電流的額定值有關(guān)。（3）電壓互感器正常運行時，嚴(yán)禁將一次繞組的低壓端子打開，嚴(yán)禁將二次繞組短路；電流互感器正常運行時，嚴(yán)禁將二次繞組開路。二、電流互感器的型號意義

電流互感器的型號由字母符號及數(shù)字組成，通常表示電流互感器繞組類型、絕緣種類、使用場所及電壓等級等。字母符號含義如下：

第一位字母：L——電流互感器。

第二位字母：M——母線式(穿心式)；Q——線圈式；Y——低壓式；D——單匝式；F——多匝式；A——穿墻式；R——裝入式；C——瓷箱式；Z——支柱式；V——倒裝式。

第三位字母：K——塑料外殼式；Z——澆注式；W——戶外式；G——改進型；C——瓷絕緣；P——中頻；Q——氣體絕緣。

第四位字母：B——過流保護；D——差動保護；J——接地保護或加大容量；S——速飽和；Q——加強型。

字母后面的數(shù)字一般表示使用電壓等級。例如：LMK－0.5S型，表示使用于額定電壓500V及以下電路，塑料外殼的穿心式S級電流互感器。LA－10型，表示使用于額定電壓10kV電路的穿墻式電流互感器。講授法分組討論法收集資料分組討論20分鐘3．技能學(xué)習(xí)電流互感器高壓試驗步驟1.絕緣電阻測量

（1）試品溫度應(yīng)在10－40℃之間；

（2）用2500V兆歐表測量，測量前對被試?yán)@組進行充分放電；

（3）試驗接線：電流互感器按圖接好試驗線路。（4）驅(qū)動兆歐表達額定轉(zhuǎn)速，或接通兆歐表電源開始測量，待指針穩(wěn)定后（或60s），讀取絕緣電阻值；讀取絕緣電阻后，先斷開接至被試?yán)@組的連接線，然后再將絕緣電阻表停止運轉(zhuǎn)；

（5）斷開絕緣電阻表后應(yīng)對被試品放電接地。

關(guān)鍵點：

a.采用2500V兆歐表測量

b.測量前被試?yán)@組應(yīng)充分放電

c.拆開端子連接線時，拆前必須做好記錄，恢復(fù)接線后必須認(rèn)真檢查核對

d.如果懷疑瓷套臟污影響絕緣電阻，可用軟銅線在瓷套上繞一圈，并與兆歐表的屏蔽端連接。

試驗要求：

a.與歷次試驗結(jié)果和同類設(shè)備的試驗結(jié)果相比無顯著差別；

b.一次繞組對二次繞組及地應(yīng)大于1000MΩ，二次繞組之間及對地應(yīng)大于10MΩ。

c.不應(yīng)低于出廠值或初始值的70％；

d.電容型電流互感器末屏絕緣電阻不宜小于1000MΩ；否則應(yīng)測量其tanδ。2.繞組直流電阻測量

（1）可采用直流電阻測試儀進行測量，但應(yīng)注意測試電流不宜超過線圈額定電流的50%，以免線圈發(fā)熱直流電阻增加，影響測量的準(zhǔn)確度。

（2）試驗接線：將被試?yán)@組首尾端分別接入電橋，非被試?yán)@組懸空，采用雙臂電橋（或數(shù)字式直流電阻測試儀）時，電流端子應(yīng)在電壓端子的外側(cè)，見圖；

（3）換接線時應(yīng)斷開電橋的電源，并對被試?yán)@組短路充分放電后才能拆開測量端子，如果放電不充分而強行斷開測量端子，容易造成過電壓而損壞線圈的主絕緣，一般數(shù)字式直流電阻測試儀都有自動放電和警示功能；

關(guān)鍵點：

①測量電流不宜大于按繞組額定負(fù)載計算所得的輸出電流的20%

②當(dāng)線圈匝數(shù)較多而電感較大時，應(yīng)待儀器顯示的數(shù)據(jù)穩(wěn)定后方可讀取數(shù)據(jù)，測量結(jié)束后應(yīng)待儀器充分放電后方可斷開測量回路。

③記錄試驗時環(huán)境溫度和空氣相對濕度；

④直流電阻測量值應(yīng)換算到同一溫度下進行比較。

結(jié)果判斷：

與歷次試驗結(jié)果和同類設(shè)備的試驗結(jié)果相比無顯著差別。3.變比試驗

方法1：電流法由調(diào)壓器及升流器等構(gòu)成升流回路，待檢TA一次繞組串入升流回路；同時用測量用TA0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，計算I1/I2的值，判斷是否與銘牌上該繞組的額定電流比（I1n/I2n）相符。方法2：電壓法

待檢CT一次繞組及非被試二次繞組均開路，將調(diào)壓器輸出接至待檢二次繞組端子，緩慢升壓，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，計算U2/U1的值，判斷是否與銘牌上該繞組的額定電流比（I1n/I2n）相符。

方法3：電流互感器變比測試儀（互感器伏安特性測試儀），按說明書操作。

注意事項：

方法1：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，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；

方法2：二次繞組所施加的電壓不宜過高，防止CT鐵心飽和方法3：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，根據(jù)待檢CT的額定電流和升流器的升流能力選擇合適的測量電流。

結(jié)果判斷：

與銘牌和標(biāo)志相符。4.正立式電容型電流互感器介質(zhì)損耗因數(shù)及電容量測量，測量接線見圖。5.倒立式電流互感器介質(zhì)損耗因數(shù)及電容量測量

（1）SF6絕緣電流互感器不要求測量介質(zhì)損耗因數(shù)；

（2）當(dāng)二次繞組的金屬罩和二次引線金屬管內(nèi)部接地而零屏外引接地時只能采用反接法進行測量；

（3）當(dāng)二次繞組的金屬罩和二次引線金屬管與零屏同時外引接地時優(yōu)先采用正接法進行測量。

判斷二次引線金屬罩是否在內(nèi)部接地的方法：如果用正接法測出的電容量比反接法測出的電容量小很多，就說明二次引線金屬管已在內(nèi)部接地。

注意事項及結(jié)果判斷：

①本試驗應(yīng)在天氣良好，試品及環(huán)境溫度不低于＋5℃的條件下進行；

②測試前，應(yīng)先測量繞組的絕緣電阻；

③測量時應(yīng)記錄空氣相對濕度、環(huán)境溫度；

④與歷次試驗結(jié)果和同類設(shè)備的試驗結(jié)果相比無顯著差別；

⑤繞組tanδ不應(yīng)大于規(guī)程規(guī)定值；

⑥當(dāng)測量電容型電流互感器末屏tanδ時，其值不應(yīng)大于2%。6.一次繞組交流耐壓試驗

將二繞組短接并與外殼連接后接地，在一次側(cè)加壓。采用調(diào)壓器及串聯(lián)諧振裝置的試驗接線見圖。注意事項：

①耐壓試驗前確認(rèn)試品絕緣電阻合格；

②充油和充氣互感器必須靜置規(guī)定的時間(通常安裝后應(yīng)靜止24小時以上)；

③絕緣油試驗合格；

④氣體試驗合格，耐壓在額定氣壓下進行

⑤耐壓試驗前后，應(yīng)檢查有否絕緣損傷；

⑥外施交流耐壓試驗電壓的頻率應(yīng)為45－65HZ；

⑦交流耐壓試驗時加至試驗標(biāo)準(zhǔn)電壓后的持續(xù)時間，凡無特殊說明者，均為1min；

⑧外施耐壓試驗的電壓值應(yīng)在高壓側(cè)進行測量，并應(yīng)測量電壓峰值（試驗電壓為峰值/

）；

⑨測量時應(yīng)記錄空氣相對濕度、環(huán)境溫度；

⑩拆開試驗設(shè)備高壓引線，測試被試?yán)@組對其他繞組及地絕緣電阻，并與耐壓前測試值比較，耐壓后絕緣電阻不應(yīng)降低。

試驗結(jié)束后應(yīng)對被試品放電接地。

試驗要求：

試驗過程不應(yīng)發(fā)生閃絡(luò)、擊穿現(xiàn)象；

外施耐壓試驗前后，絕緣電阻不應(yīng)有明顯變化。6.勵磁特性（伏安特性）曲線測量

（1）待檢CT一次及所有二次繞組均開路；

（2）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端接地，見圖4.4；

（3）接好測量用PT、電壓表；（4）緩慢升壓，同時讀出并記錄各測量點的電壓、電流值。

（5）依次測量其他二次繞組的勵磁特性曲線。注意事項：

①試驗時應(yīng)先去磁（可加交流電壓平緩升降幾次），然后將電壓逐漸升至勵磁特性曲線的飽和點即可停止；②如果該繞組勵磁特性的飽和電壓高于2kV，