中华人民共和国能源部部标准

　　进口电流互感器和电容式               SD 333-89

　　电压互感器技术规范

　　中华人民共和国能源部1989-03-27发布                     1989-10-01实施

　　1 总则

　　1.1 本规范适用于进口110kV及以上电压等级中性点有效接地系统的电流互感器 和电容式电压互感器。

　　1.2 对进口110kV及以上电压等级互感器，各订货单位应根据本规范所列技术条 件向外商及制造部门提出要求，签订订货合同。

　　对设备的容量、型式、使用环境、安装方式、运输条件(重量、尺寸等)的特殊 要求，订货单位应在订货时向外商及制造部门提出，在本规范内不作规定。

　　1.3 对进口互感器应按本规范试验大纲中所列试验项目和标准进行验收。在正式 投入运行前应将全部验收试验结果提交运行单位。

　　1.4 本规范未尽之处，可参考IEC及有关国家标准。

　　本规范引用了如下IEC出版物和国家标准：

　　IEC185(1987)《电流互感器》；

　　IEC186(1987)《电压互感器》；

　　IEC358(1983)草案《耦合电容器及电容分压器》；

　　IEC44-4(1980)《互感器》第四部分：局部放电测量；

　　IEC60(1973)《高电压试验技术》；

　　IEC85(1984)《电气绝缘材料的热性能评价和分析》；

　　GB1208-87《电流互感器》；

　　GB1207-87《电压互感器》；

　　GB5582-85《高压电力设备外绝缘污秽等级》。

　　2 电流互感器

　　2.1 使用条件

　　2.1.1 海拔

　　不超过1000m。

　　2.1.2 风速

　　最大35m/s(允许按当地气候条件提出技术要求)。

　　2.1.3 相对湿度

　　在25℃时月平均值不高于90%。

　　2.1.4 环境温度

　　a.最高温度40℃，并应另加考虑太阳辐射影响，日照为0.1W/cm2，风速 0.5m/s；

　　b.最高日平均温度30℃或35℃；

　　c.最大日温差25℃或30℃；

　　d.最低温度-30℃或-40℃。

　　2.1.5 覆冰厚度

　　在风速不大于15m/s或20m/s时，覆冰厚度10mm或20mm。

　　2.1.6 耐地震能力

　　分三档：

　　正弦波时间等于自振频率3周波。

　　安全系数等于1.67。

　　2.1.7 设备的自振频率

　　由厂家提供。

　　2.1.8 大气条件

　　大气中无严重侵蚀性和爆炸性介质。

　　2.2 技术参数

　　2.2.1 结构型式

　　户内或户外，单相，微正压全密封或充氮、充油或充石英砂，一般型或防爆 型等。

　　2.2.2 额定频率

　　50Hz。

　

　　2.2.6 额定二次电流

　　1A或5A(如有二次中间抽头，应特殊标明)。

　　2.2.7 额定电流比

　　a.测量级150～2500/1A或5A；

　　b.保护级150～2500/1A或5A。

　　2.2.8 铁芯数

　　根据具体情况选用4，5，6个。

　　2.2.9 铁芯结构

　　一般型，TPX，TPY，TPZ。

　　2.2.10 级次组合

　　根据用户要求，一般为P/P/P/P/0.5/0.5(或0.2)。

　　2.2.11 二次绕组的额定输出

　　根据情况选用5，10，15，20，25，30，50，60，80，100VA。

　　2.2.12 标准准确级

　　根据具体情况选用：

　　a.测量级0.2，0.5，1.0级；

　　b.保护级5P，10P。

　　2.2.13 误差限值

　　见表1。

　　表1

　　2.2.14 标准准确限值系数

　　根据具体情况选用10，15，20。

　　2.2.15 仪表保安系数

　　F5＞5。

　　2.3 绝缘水平

　　2.3.1 一次绕组绝缘试验

　　绝缘水平见表2。

　　2.3.1.1 全波冲击试验(1.2/50μs)。

　　2.3.1.2 截波冲击试验(过零系数0.25～0.35，截断时间2～5μs，视在截断时 间≤0.5μs)。

　　2.3.1.3 操作波试验(250/2500μs)。

　　2.3.1.4 工频耐压试验(1min)。

　　2.3.1.5 一次绕组段间工频耐压试验3kV(有效值)、1min。

　　2.3.2 二次绕组绝缘试验

表2

　　2.3.2.1 二次绕组对地及二次绕组之间工频耐压试验3kV(有效值)、1min。

　　2.3.2.2 二次绕组匝间耐压试验，绕组的匝间绝缘应能承受二次绕组两端上的匝间 过电压4.5kV(峰值)、1min。

　　2.4 局部放电水平

　　预加电压0.8×1.3Um，时间不少于10s，然后降至1.1Um/、1min后局部 放电量不大于10pC，同时记录局部放电起始电压和熄灭电压，对330kV和 500kV级的电流互感器，也可参照IEC-185(1987)第10.2.1和17.3条规定的方法 Ⅱ与交流耐压试验结合在一起进行，此时雷电冲击试验是出厂试验。

　　2.5 介质损耗因数

　　在1.1/下，电流互感器的介质损耗因数tgδ：

　　对=126、252kV，15～25℃时，tgδ≤0.005；

　　对=363、550kV，15～25℃时，tgδ≤0.004。

　　且由厂方提供10kV下的tgδ值和电容值，并且在(0.5～1.1)下tgδ 的增量不大于0.001。

　　2.6 额定短时电流

　　2.6.1 额定短时热电流

　　二次绕组短路下，电流互感器在一秒钟所能承受而无损伤的一次电流有效 值。

　　推荐值如表3。

　　互感器承受短时热电流的时间为1s。如有必要延长，推荐值为3s。

　　2.6.2 额定动稳定电流

　　二次绕组短路下，电流互感器所能承受

　　表3

　　其电磁力的作用而无电的或机械的损伤的一次电流峰值。推荐值是表3。

　　2.7 绝缘热稳定试验

　　对220kV及以上电压等级的电流互感器进行绝缘热稳定试验，试验时应对互 感器同时施加额定连续热电流和1/3的设备最高电压，直至达到稳定状态(例如介 质损耗因数达到稳定)。全部试验时间不少于36h，其中达到稳定状态时间至少连 续8h，并测tgδ=f(T)曲线，T表示温度。

　　试验时的环境温度为40℃。

　　2.8 可见电晕和无线电干扰水平

　　2.8.1 在1.1下，户外晴天夜晚应无可见电晕。

　　2.8.2 在1.1下，无线电干扰电压应不大于350或500μV。

　　2.9 暂态响应

　　仅对要求暂态特性的继电保护用铁芯有此要求。

　　2.9.1 根据具体情况选择方法一或方法二。

　　方法一：

　　对于无重合闸的情况，一次电路通过故障电流0.04s内，二次电流暂态误差不 超过7.5%。对于有重合闸的情况，重合闸无电流间隙时间为0.5s，铁芯第二次暂 态励磁(即断路器重合到故障线路上，互感器再次通过故障电流)也应符合上述 0.04s内二次电流暂态误差不超过7.5%。

　　方法二：

　　对于无重合闸的情况，一次电路通过故障电流0.04s内，二次电流暂态误差不 超过7.5%。且在0.04s～0.1s内二次电流暂态误差不超过10%。对于有重合闸的 情况，重合闸无电流间隙时间为0.5s，铁芯第二次暂态励磁(即断路器重合到故障 线路上，互感器再次通过故障电流)在0.04s内，二次电流暂态误差不超过10%。

　　2.9.2 暂态性能保证条件：

　　a.一次系统短路电流直流分量衰减的时间常数T1可选40，60，80，100， 150，200ms。

　　b.短路瞬间，直流分量100%偏移。

　　c.短路直流倍数Kssc可按实际计算选取，一般Kssc≥10，15，20，对 500kV系统Kssc≥20。

　　d.暂态磁通倍数Kf，500kV可选≥12，220kV可选≥8，其它电压等级

　　可按计算选取。   

　　e.互感器二次负载100%，负载功率因数1.0。

　　2.10 温升限值

　　2.10.1 在第2.1条的使用条件下绕组温升限值见表4。

　　2.10.2 当电流互感器的一次电流等于额定连续热电流，且带有相当于最大额定负 荷，cosφ=1时，电流互感器所有绕组的稳定温升都不应超过表4的限值。

　　2.10.3 如果规定的环境气温高于第2.1条的数值时，应将表4的允许温升减去所 超过的气温值。

　　2.10.4 油顶层温升一般情况为50K，当互感器上装有储油柜，油面上有惰性气体 或全密封结构时，油箱(或油室)的油顶层温升不超过55K。

　　2.10.5 如果规定互感器将工作于1000m以上的海拔高度，而试验是在海拔高度低 于1000m处进行的，应将表4中所列的温升限值，按工作地点海拔高度超出 1000m之每100m减去0.4%(油浸式互感器)或0.5%(干式互感器)。

　　2.11 爬电比距

　　见表5。

　　表4

　　表5

　　注：①500kV电流互感器在Ⅰ级时为1.7cm/kV。

　　②爬电比距按最高工作电压Um计算。

　　③污秽分级标准按GB 5582-85。

　　④注意瓷绝缘的表面绝缘特性深受其直径及形状影响。

　　2.12 匝间过电压保护

　　额定电压220kV及以上电流互感器应在一次出线端子间加装匝间过电压保护 器，过电压保护器的参数由用户和制造厂协商确定。

　　2.13 机械强度

　　2.13.1 电流互感器应满足卧式运输要求。

　　2.13.2 一次接线端子允许拉力：

　　带小瓷套端2000N，不带小瓷套端3000N。

　　带板状连接的端子板采用的螺距和间隙尺寸由设计部门提出。

　　2.13.3 设备长期作用的组合荷载不小于：设备自重+导线水平拉力+设备最大风 载。长期作用的组合荷载安全系数应不小于2.5。

　　2.13.4 设备短时作用的组合荷载不小于：

　　a.设备自重+导线水平拉力+连接导线和设备短路电动力+设备最大风荷载。

　　b.设备自重+导线水平拉力+设备地震荷载+25%最大风荷载。    

　　连接导线重1000N，短路电动力1290N。设备的地震荷载应用动态计算，应 包括连接导线自重。考虑覆冰时，计算用风速减半，如覆冰20mm则计算用风速 为20m/s。

　　短时作用的组合荷载安全系数为1.67。

　　短时组合荷载由制造厂商选a及b中最大的一种。

　　2.13.5 设备的阻尼装置应能充分地发挥作用，阻尼特性应对各种外力、内力引起 的振动都有较好的抑制作用。由制造厂商提供此数据。

　　2.14 电流互感器试验大纲

　　建议按表6中序号的顺序进行试验。

　　表6

　
　　注：1)型式试验可由厂方提供试验报告或计算资料。
　　2)全波冲击试验如用户提出要求可作为出厂试验项目。

　　3 电容式电压互感器

　　3.1 设备使用的自然条件

　　3.1.1 海拔高度

　　不超过1000m。

　　3.1.2 风速

　　平均10min最大风速35m/s(允许按当地气象条件提出技术要求)。

　　3.1.3 相对湿度

　　在25℃时不高于90%。

　　3.1.4 环境温度

　　a.最高温度40℃，并应另加考虑太阳辐射影响，日照为0.1W/cm2，风速 0.5m/s；

　　b.最高日平均温度30℃或35℃；

　　c.最大日温差25℃，30℃；

　　d.最低温度-30℃、-40℃或根据本地区最低温度。

　　3.1.5 覆冰厚度

　　在风速不大于15m/s或20m/s时，覆冰厚度10mm或20mm。

　　3.1.6 耐地震能力

　　分三档：

　　正弦波时间等于自振频率3周波。

　　安全系数等于1.67。

　　3.1.7 设备的自振频率

　　由厂方提供。

　　3.1.8 大气条件

　　大气中无侵蚀性和爆炸性介质。

　　3.2 技术参数

　　3.2.1 结构型式

　　户外，单相，单柱或分装。

　　3.2.2 额定频率

　　50Hz。

　　功率因数滞后0.8时，误差试验允许的频率范围：

　　a.测量级99%～101%额定频率。

　　b.保护级96%～102%额定频率。

　　3.2.3 系统最高工作电压Um

　　126kV，252kV，363kV，550kV。

   3.2.7 中间变压器绕组连接组

　　1/1/1/1-0-0-0(或1/1/1-0-0)。

　　3.2.8 电容分压器总电容额定值

　　5000，7500，10000，15000，20000pF。

　　3.2.9 电容偏差

　　应不超过额定值的-5%或+10%。

　　3.2.10 耦合电容器的电容温度系数

　　｜α｜＜3×10-4/℃。

　　3.2.11 额定输出标准值

　　根据具体情况选用30，50，100，150，200，300VA。

　　3.2.12 准确级

　　根据具体情况选用：

　　a.测量级0.2，0.5，1.0级。

　　b.保护级3P，6P。

　　3.2.13 误差限值

　　见表7。

　　3.3 绝缘水平

　　3.3.1 电容分压器高压端绝缘耐压试验

　　试验电压值见表8。

　　3.3.1.1 全波冲击试验(1.2/50μs)。

　　3.3.1.2 操作波试验(250/2500μs)。

　　3.3.1.3 工频耐压试验(1min)。

　　表7

　　注：试验时与高频载波通信设备接在一起。

　表8

　　3.3.1.4 放电性能试验：

　　电容分压器应能承受从充电开始到相应的设备最高电压所规定的额定雷电冲 击耐受电压峰值，然后立即通过棒间隙放电(0.5～1MHz振荡频率)的整个过程。 试验在5min内进行两次。试验时低压端接地。

　　3.3.2 电容分压器低压端交流耐压试验

　　低压端和接地端之间耐受10kV(有效值)、1min。若低压端不暴露在气大中， 经协商可采用较低的试验电压(例如4kV)进行试验。

　　3.3.3 中间变压器的交流耐压试验

　　如果电磁单元已在整套互感器中受到了试验，本项试验不另进行。

　　3.3.3.1 一次绕组高压端试验电压U2按下式计算

　　

　　式中 U1--电容分压器高压端工频试验电压，kV；

　　C1--电容分压器高压电容；

　　C2--电容分压器中压电容。

　　试验时间为1min。

　　当试验电压用感应方式得到时，为避免铁芯饱和，励磁电压的频率可以增加 到额定值以上。如频率超过额定值的两部，耐压时间为t，但最短不得短于15s。 其中

　　

　　式中 --额定频率；

　　--试验电压的频率。

　　3.3.3.2 一次绕组低压端耐压试验与第3.3.2条相同。

　　3.3.3.3 二次绕组之间及绕组对地的试验电压为3kV(有效值)、1min。

　　3.3.3.4 如果电抗器处于中间电压下，其对地绝缘应符合第3.3.3.1条的要求。如果 电抗器处于接地端，则其接地端子的对地绝缘应符合第3.3.3.2条的要求。

　　3.4 电容分压器的介质损耗因数(tgδ)

　　在电压U1n下，温度为15～25℃，膜纸绝缘的tgδ不大于0.001；油纸绝 缘的tgδ不大于0.0025。要求厂家提供介损-温度校正曲线。

　　3.5 允许工频过电压时间

　　见表9，以U1n为基准。

　表9

　　3.6 局部放电水平

　　对于中性点有效接地系统，对完整的一相电容式电压互感器先预加电压0.8 ×1.3Um保持至少10s，然后降到局部放电测量电压1.1，在此电压下保 持至少1min，局部放电量不大于10pC(出厂试验)；或保持1h，每10min测量的 局部放电量不大于10pC(型式试验)。

　　3.7 可见电晕及无线电干扰水平

　　在1.1下，户外晴天夜晚无可见电晕。

　　在1.1下，无线电干扰电压不大于350μV或500μV。

　　3.8 暂态特性

　　仅对继电保护有暂态要求的二次绕组适用。

　　3.8.1 将高压端子和接地的低压端子间的电源短路，电压互感器的二次输出电压应 在额定频率的一个周期内衰减到短路前峰值的10%以下。试验应在25%及100%的 互感器二次负载下随意(即电压瞬时值为任意)进行10次，或者在一次电压为峰值 或过零时各进行两次。

　　3.8.2 在负荷实际上为零时施加1.2倍额定一次电压，电压互感器二次端子短路， 然后又突然消除短路，其二次电压峰值应在额定频率10Hz内恢复到短路前的正常 值，其差别不大于10%。进行此项试验的次数不少于30次。

　　3.8.3 在1.5倍额定电压及负荷为零时，电压互感器二次端子短路，然后又突然消 除短路，其二次电压回路铁磁谐振持续时间不应超过2s。进行此项试验的次数不 少于10次。

　　3.9 高频特性

　　3.9.1 耦合电容器载波工作频率范围30～500kHz。

　　3.9.2 在载波频率范围内，耦合电容器的等值串联电阻不大于40Ω。

　　3.9.3 在载波频率范围内，电容式电压互感器整体分流衰耗不大于0.1Np。

　　3.9.4 电容式电压互感器低压端对地杂散电容和电导分别不大于(300+0.05CN)pF(式中为电容分压器总电容)，杂散电导不大于50μs。

　　3.9.5 耦合电容器能承受至少1A的稳态高频电流(等效于在400Ω电阻上产生 400W功率的电流方均根值)而不发生损坏或性能变化。

　　3.10 剩余电压绕组

　　为降低开口三角的剩余电压，要求出厂时使组成三相互感器的三个剩余电压 绕组的变比误差和角误差尽量接近，并在铭牌上表示出这三台互感器的成组编 号，提供比差和角差的曲线。原则上，当一次绕组施加三相平衡电压时，开口三 角的剩余电压不得大于1.0V。

　　3.11 中间变压器的绕组温升限值为60K。油顶层温升限值为50K(充氮式全密封 结构为55K)。

　　在规定电压、额定频率和最大额定负荷下，cosφ=1时，所有绕组的温升均 不允许超过上述规定值。

　　施加在互感器上的电压值应符合以下规定：

　　a.均应在1.2倍额定电压下进行试验，直到互感器达到稳定的温度时为止。

　　b.30s下电压因数为1.5的互感器，应在施加1.2倍额定电压达到稳定状态

　　后，立即以1.5倍额定电压试验30s，其绕组温升不应超过上述规定值10K。

　　这种互感器也可以从冷态开始，以1.5倍额定电压试验30s，绕组温升不应超 过10K。

　　3.12 爬电比距

　　见表10。

　　表10

　　注：①500kV电压互感器在Ⅰ级时为1.7cm/kV。

　　②爬电比距按最高工作电压Um计算。

　　③污秽分级标准按GB 5582-85。

　　④注意瓷绝缘的表面绝缘特性深受其直径及形状影响。

　　3.13 机械强度

　　3.13.1 设备一次接线端允许使用拉力为1500N。

　　3.13.2 设备长期作用的组合荷载等于：

　　导线水平拉力+设备本体最大风荷载。

　　长期作用的组合荷载安全系数不小于2.5。

　　3.13.3 设备短时作用的组合荷载等于：

　　设备的短时拉力+设备地震荷载+设备自重。

　　其中设备的地震荷载应按动态条件考虑进行试验，并包括连接导体自重。如 无条件试验，应提出计算依据。

　　短时作用的组合荷载安全系数为1.67。

　　3.14 电容式电压互感器试验大纲

　　建议按表11顺序进行试验。

　　表11

　　注：厂商除提供电容式电压互感器试验报告外，还须按电容式电压互感器的各节 分压电容分别提供某些项目的试验报告，并指明各相的组合单元编号。

　　_____________________

　　附加说明：

　　本标准由水利电力部变压器标准化技术委员会提出。

　　本标准由能源部武汉高压研究所负责起草。

　　主要起草人：王蔚林、李焕章、付锡年、任晓红、舒廉甫、文恺成、张炳 惠、陈 刚。