电流互感器(1).doc

1、 中华人民共和国国家标准GB 12081997eqv IEC 185：1987代替 GB 120887电流互感器Current transformers前 言本标准是根据国际电工委员会出版物 IEC 185：1987电流互感器及其第 1 号修改单和第 2 号修改单对 GB120887电流互感器进行修订的，修订原则为等效采用 IEC 185：1987 及其第 1 号修改单(1990)和第 2 号修改单(1995)。由于 GB120887 系参照采用 IEC l85：1966，而随着对外经济贸易的发展，国际竞争更加激烈，为加快同国际接轨的速度，增强竞争能力，等效采用 IEC 标准是十分必要的。在本

2、次修订过程中，根据我国互感器的实际使用和生产情况，对 IEC 185：l987 标准中的一些内容进行了适当的修改和增补。首先，型式试验中增加了电容和介质损耗因数测量；例行试验中增加了绝缘油性能试验，电容和介质损耗因数测量和密封试验；特殊试验在删去电容和介质损耗因数测量的同时，增加了绝缘热稳定试验；而且，按 IEC 185 第 2号修改单的要求，特殊试验中又增加了多次截波试验和机械强度试验。其次，绝缘水平要求在 IEC 185 要求的基础上，同时增加了 GB311.1 的要求。并规定无特殊要求的互感器产品按 GB3l1.1 的要求进行试验，而对另有要求的互感器产品按 IEC l85 标准的要求进

3、行试验。再次，对互感器产品的一般结构要求、包装、运输、保管及出厂文件等内容都作了相应的规定，并纳入了标准的正文。产品的铭牌标志也根据我国的具体情况做了一定的调整。本次修订中比 IEC：185，增加一个标准附录以说明各种结构型式的电流互感器介质损耗因数的允许值，增加一个提示附录，对采用说明进行汇总。本标准自实施之日起代替 GB120887 标准。本标准的附录 A、附录 C 为标准的附录。本标准的附录 B、附录 D 为提示的附录。本标准由中华人民共和国机械工业部提出。本标准由全国变压器标准化技术委员会归口。本标准主要起草单位：沈阳变压器研究所、武汉高压研究所、沈阳变压器厂、保定变压器厂、沈阳互感器

4、厂。本标准参加起草单位：湖南醴陵电瓷厂、江西变电设备总厂、西安高压开关厂。本标准主要起草人：刘振伍、付锡年、安作平、崔大徵、严菲、杨晶、张爱民。本标准于 1975 年首次发布，1987 年第一次修订，1997 年第二次修订。本标准委托全国变压器标准化技术委员会负责解释。IEC 前言本标准是由 IECTC 38 互感器技术委员会制定的。本标准第 2 版是用来取代 IEC 第 185 号出版物(1966)第 1 版，以及第 1 号修正件(1977) ，第 2 号修正件(1980)和第 3 号修正件(1982)。本标准也是根据以下文件制定的。六个月法 表决报告 二个月程序 表决报告38(中力 )68

5、 38(中办)70 38(中办)72 38(中办)75六个月法 表决报告 DIS 表决报告38(中办)82 38(中办)85 38147DIS 38 156RVP详细情况可见上述有关文件。本标准引用了如下 IEC 出版物：IEC 28(l925)：铜电阻的国际标准IEC 38(1983)：IEC 标准电压IEC 444(1980)：互感器 第四部分：局部放电测量IEC 50(321)(1986)：国际电工词汇 (IEV) 第 321 章：互感器IEC 60l(1973) ：高压试验技术 第一部分：一般定义和试验要求IEC 71l(1993) ：绝缘配合 第一部分：定理和规则IEC 85(198

6、4)：电气绝缘材料的热性能评价和分级IEC 270(1981)：局部放电测量IEC 507(l975)(报告)：交流系统用高压绝缘子的人工污秽试验IEC 567(1992)：油浸电气设备油气样制取和游离及溶解气体分析导则IEC 599(1978)：运行中变压器和其它油浸设备的气体分析IEC 815(1986)：污秽条件下选择绝缘子的导则中华人民共和国国家标准GB 12081997eqv IEC 185：1987代替 GB 120887电流互感器Current transformers国家技术监督局 19970703 批准 19980501 实施1 范围本标准适用于频率为 15l00Hz，供电气

7、测量仪表用和电气保护装置用的新制造的电流互感器。虽然本标准是以具有独立绕组的互感器为基准的，但如合适，也可用于自耦互感器。2 引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB311.l1997 高压输变电设备的绝缘配合GB725287 变压器油中溶解气体分析和判断导则GB735485 局部放电测量GB759587 运行中变压器油质量标准GBT16927.11997 高电压试验技术 第 1 部分 一般试验要求JBT53569l 电流互感器试验导则3 定义下列定义适用于

8、本标准。3.1 互感器 instrument transformer一种变压器，供测量仪器、仪表、继电器和其它类似电器用。3.2 电流互感器 current transformer一种互感器，在正常使用条件下其二次电流与一次电流实质上成正比，而其相位差在联结方法正确时接近于零的互感器。3.3 一次绕组 primary winding通过被变换电流的绕组。3.4 二次绕组 secondary winding供给测量仪器、仪表、继电器或其它类似电器电流回路电源的绕组。3.5 二次回路 secondary circuit由互感器二次绕组供电的外部回路。3.6 额定一次电流 rated primary

9、 current作为电流互感器性能基准的一次电流值。3.7 额定二次电流 rated secondary current作为电流互感器性能基准的二次电流值。3.8 实际电流比 actual transformation ratio实际一次电流与实际二次电流的比值。3.9 额定电流比 rated transformation ratio额定一次电流与额定二次电流的比值。3.10 电流误差(比值差) current error(ratio error)互感器在测量电流时所出现的误差，它是由于实际电流比与额定电流比不相等造成的。电流误差的百分值用下式表示：电流误差=(100( KnIsI p)I p

10、)%式中：K n额定电流比；Ip实际一次电流， A；In测量条件下通过 Ip 时的二次电流，A。3.11 相位差 phase disp1acement一次电流与二次电流向量的相位差。向量方向是以理想互感器中的相位差为零来决定的。若二次电流向量超前一次电流向量时，相位差作为正值。它通常用分弧或厘弧表示。注：本定义只在电流为正弦时正确。3.12 准确级 accuracy class对电流互感器所给定的等级。互感器在规定使用条件下的误差应在规定限度内。3.13 负荷 burden二次回路阻抗，用欧姆和功率因数表示。负荷通常以视在功率伏安值表示，它是在规定功率因数及额定二次电流下所汲取的。3.14 额

11、定负荷 rated burden确定互感器准确级所依据的负荷值。3.15 额定输出 rated output在额定二次电流及接有额定负荷条件下，互感器所供给二次回路的视在功率值(在规定功率因数下以伏安表示)。3.16 设备最高电压 hightest voltage for equipment最高的相间电压方均根值，互感器的绝缘设计是以它为依据的。3.17 额定绝缘水平 rated insulation level一组耐受电压值，它表示互感器绝缘所能承受的耐压强度。3.18 中性点绝缘系统 isolated neutral system一个系统，除了通过具有高阻抗的指示、测量仪表或保护装置接地外

12、，无其它旨在接地的联结。3.19 共振接地系统(经消弧线圈接地的系统 ) resonant earthed system经电抗器接地的系统。在单相对地故障中，其电抗值应使通过该电抗器的工频感性电流基本上与接地故障电流的工频容性分量相抵消。注：在共振接地系统中，其故障电流值被限制到能使空气中的故障电弧自行熄灭。3.20 接地系数 earthing factor它是指在一定的系统布置中，当发生一相或多相的接地故障时，三相系统中某一选定点(一般指设备安装点)的非故障相的对地最高工频电压方均根值与该点在故障排除后的工频相间电压方均根值的比值，用百分数表示。3.21 中性点接地系统 earthed ne

13、utral system一个系统，其中性点是直接接地的，或者是经一个相当小的电阻或电抗器接地的。此电阻或电抗值应小到能抑制暂态振荡，且又能给出足够的电流供选择接地故障保护用。a)所谓某一指定点处的中性点有效接地系统，就是指该点的接地系数不超过 80%。注：如整个系统布置中，其零序电抗和正序电抗之比小于 3，并且零序电阻和正序电抗之比小于 1，则该条件一般均能达到。b)所谓某一指定点处的中性点非有效接地系统，就是指该点的接地系数会超过 80%。3.22 暴露安装 exposed installation设备会遭受大气过电压的一种安装。注：这种安装通常是直接或经过一段短电缆接架空输电线的。3.23

14、 非暴露安装 nonexposed installation设备不会遭受大气过电压的一种安装。注：这种安装通常是接到电缆网路上的。3.24 额定频率 rated frequency本标准技术要求所依据的频率。3.25 额定短时热电流(I th) rated shorttime thermal current在二次绕组短路的情况下，电流互感器在一秒钟内能承受住且无损伤的最大的一次电流方均根值。3.26 额定动稳定电流(I dyn) rated dynamic current在二次绕组短路的情况下，电流互感器能承受其电磁力的作用而无电气或机械损伤的最大一次电流峰值。3.27 额定连续热电流 rat

15、ed continuous thermal current在二次绕组接有额定负荷的情况下，一次绕组允许连续流过的一次电流值，此时，电流互感器的温升不超过规定的限值。4 适用于所有电流互感器的通用技术要求4.1 使用条件除另有规定外，本标准应适用于下列使用条件：注：如果使用条件(包括互感器运输条件 )与本标准规定不同时，应通知制造厂。4.1.1 环境温度最高 40日平均不能超过 30最低：对户内式互感器 5对户外式互感器 254.1.2 海拔不超过 l000m。4.1.3 大气条件大气中无严重污秽。4.1.4 系统的接地方式a)中性点绝缘系统；b)共振接地系统；c)中性点接地系统；1)中性点有效

16、接地系统；2)中性点非有效接地系统。4.2 额定值和性能要求4.2.1 额定一次电流标准值a)单电流比互感器额定一次电流的标准值为：10、12.5、15、20、25、30、40、50、60、75A 以及它们十进位倍数或小数，有下标线的是优先值。b)多电流比互感器额定一次电流的最小值，采用 4.2.1a)项所列的标准值。4.2.2 额定二次电流标准值额定二次电流的标准值为 1、2 和 5A。5A 为优先值。注：对于角接的电流互感器来说，这些额定值除以 3亦是标准值。4.2.3 额定连续热电流除非另有规定(见 5.3.3)，额定连续热电流就是指额定一次电流。4.2.4 额定输出的标准值额定输出的标

17、准值为 1：2.5 5 10 15 20 25 30 40 50 60 80 100VA。注：对一台互感器来，如果它的一个额定输出是标准值，并且符合一个标准准确级，那么在规定其余额定输出时，可允许是非标准值，但要求其符合另一个标准准确级。4.2.5 短时电流额定值凡带有一个固定的一次绕组或导体的电流互感器应符合 a)、b) 两项的规定。a)额定短时热电流应对互感器规定一个额定短时热电流 Ith(见 3.25)。b)额定动稳定电流额定动稳定电流(I dyn)，通常为额定短时热电流的 2.5 倍。如与此值不同，应在铭牌上标注(见 3.26)。4.2.6 温升限值当电流互感器的一次电流等于额定连续热

18、电流，且带有相当于额定输出的负荷，其功率因数为 0.8(滞后)1 2时，电流互感器的温升应不超过表 1 所列限值。它们是以 4.l 条的使用条件为基础的。如果周围气温高于 4.l.1 条的数值时，应将表 1 中的允许温升减去超过的气温值。如果规定了互感器是在海拔 1000m 以上的地区工作，而试验是在海拔低于 1000m 处进行时，应将表 1 中所列的温升限值按工作地点每高出 100m 减去下述数值。a)油浸式互感器 0.4% ；b)干式互感器 0.5%。绕组温升是受其本身绝缘或其周围介质的最低绝缘等级的限制。各绝缘等级的最高温升如表 1 所列。表 1 绕组的温升限值绝缘等级 温升限值 K浸于

19、油中的所有等级 60油浸且全密封的所有等级 65充填沥青胶的所有等级 50不浸油或不充胶的各等级 Y 45A 60E 75B 85F 110H 135注：对某些材料(如树脂)制造厂应指明其相应的绝缘等级。采用说明：1见附录 D(提示的附录)中 D1。2见附录 D(提示的附录)中 D2。当互感器上装有储油柜，油面上有惰性气体或全密封时，油柜或油室的油顶层温升应不超过 55K。当互感器没有这种配置时，油柜或油室的油顶层温升应不超过 50K。注：绕组出头或接触连接处的温升为 50K(或不超过油顶层温升 )1。在铁心或其它金属件表面所测得的温升值，应不超过它们所接触的或靠近的绝缘材料按表 1 所列的限

20、值。4.3 绝缘要求这些技术要求适用于所有型式的电流互感器绝缘，对气体绝缘的电流互感器可能补充技术要求。4.3.1 一次绕组的额定绝缘水平 2对设备最高电压 3.5(3.6)kV 及以上的电流互感器，其额定绝缘水平应按 GB311.1 的规定。如果另有要求，电流互感器的绝缘水平可按本标准表 2、表 3 所列值选取。此时需在订货合同中规定。对设备最高电压低于 3.5(3.6)kV 的互感器，其绝缘水平由额定短时工频耐受电压确定。对设备最高电压为 0.415kV 的电流互感器，其短时工频耐受电压为 3kV。对于没有一次绕组和没有它本身一次绝缘的电流互感器，假定 Um=0.72kV。4.3.1.1

21、对设备最高电压 3.5(3.6)kVU m300kV 的绕组，其额定绝缘水平用额定雷电冲击耐受电压和额定短时工频耐受电压表示，它应是 GB311.1 或本标准表 2 所列的某一值。4.3.1.2 对设备最高电压 Um300kV 的绕组，其额定绝缘水平用额定操作冲击耐受电压和额定雷电冲击耐受电压表示，它应是 GB311.1 或本标准表 3 所列的某一值。注：在选择本电压范围内的绝缘水平时，应优先考虑操作冲击波。4.3.1.3 工频耐受电压对设备最高电压 Um300kV 的绕组，亦应能承受与按表 4 选择的雷电冲击耐受电压相对应的工频耐受电压。表 2 设备最高电压低于 300kV 互感器一次绕组的

22、额定绝缘水平设备最高电压 Um(方均根值)kV额定工频耐受电压(方均根值)kV额定雷电冲击耐受电压(峰值)kV0.72 3 1.2 6 3.6 10 20407.2 20 406012 28 607517.5 38 759524 50 9512536 70 14517052 95 25072.5 140 325l00 185 450185 450123230 550230 550l45275 650275 650l70325 750395 950245460 1050注：对暴露安装，推荐选择最高的绝缘水平。采用说明：1见附录 D(提示的附录)的 D3。2见附录 D(提示的附录)的 D4。表 3

23、 设备最高电压等于或高于 300kV 互感器一次绕组的额定绝缘水平设备最高电压 Um(方均根值 )kV额定操作冲击耐受电压(峰值)kV额定雷电冲击耐受电压(峰值)kV300 750850 9501050362 850950 10501175420 10501050 13001425525 10501175 14251550765 14251550 19502100注 1 对暴露安装，推荐选择最高的绝缘水平。2 由于 Um=765kV 的试验电压水平尚未最终确定，故其操作和雷电冲击试验水平可能需要调整。表 4 设备最高电压等于或高于 300kV 互感器一次绕组的工频耐受电压额定雷电冲击耐受电压(

24、峰值)kV额定工频耐受电压(方均根值)kV9501050117513001425155019503954605105706306808802100 9754.3.2 局部放电水平局部放电技术要求适用于 Um7.2kV 的电流互感器。按 4.6.2.2 条的程序进行预加电压之后，在表 5 规定的局部放电测量电压下，局部放电水平应不超过表 5 规定的限值。表 5 局部放电测量电压和允许放电水平允许局部放电水平，pC绝缘型式系统接地方式 局部放电测量电压 (方均根值)液体浸渍 固体中性点接地系统Um 3/2.11055020中性点绝缘或非有效接地系统1.2Um/. 1055020注1 如果中性点的接

25、地方式没有明确，则局部放电水平可按中性点绝缘或非有效接地系统考虑。2 局部放电的允许值，对于非额定频率也是适用的。3 表中两组允许值由制造厂按对应的测量电压任选其一。4.3.3 雷电截波冲击试验如果另有附加规定，一次绕组还应能承受雷电截波冲击试验。其试验电压峰值为雷电冲击全波电压的 115%。注：经制造厂和用户协商同意，可选择较低的试验电压。4.3.4 电容和介质损耗因数这些技术要求仅适用于对 Um40.5kV 的油浸式电流互感器一次绕组的绝缘，电容和介质损耗因数(tan)是指在额定频率和电压在 3/10mUkV 下的值。注1 本试验的目的在于检查产品的一致性，允许变化的限值可由制造厂和用户协

26、商规定。2 介质损耗因数取决于绝缘设计，并且和电压与温度两个因数有关。在环境温度和电压为 3/mU时，电容式电流互感器的介质损耗因数通常应不超过 0.005。各种绝缘结构的电流互感器介质损耗因数的允许值见附录 C(标准的附录)。3 非电容型电流互感器不需考核电容量。4.3.5 多次截波冲击试验如果另有附加规定，U m300kV 的油浸式电流互感器的一次绕组应能承受多次截波冲击以检验电流互感器在运行中可能出现的高频电应力的承受能力。由于没有足够的经验提出一个明确的试验程序和可接受的判据，故本标准附录 B(提示的附录)仅对可能的试验程序给出部分信息。设计是否足以满足试验要求的依据由制造厂说明。注：

27、设计的验证应特别针对载有暂态电流的内部屏蔽和连接部分进行。4.3.6 段间绝缘要求当一次或二次绕组分成两段或多段时，段间绝缘的额定短时工频耐受电压应为 3kV(方均根值)。4.3.7 二次绕组的绝缘要求二次绕组绝缘的额定短时工频耐受电压应为 3kV(方均根值 )。4.3.8 匝间绝缘要求绕组匝间绝缘的额定耐受电压应为 4.5kV(峰值) 。对于某些型式的互感器，按 4.6.4 条的试验程序，可允许用较低的试验电压。4.3.9 污秽和爬电距离对带有易受污秽的户外型陶瓷绝缘子，表 6 列出了给定污秽等级下在绝缘子表面上测取的最小爬电比距标称值。表 6 给定污秽等级下的爬电距离污秽等级 相对地之间的

28、最小标称爬电比距标称值 mmkV(设备最高电压) 弧 闪 距 离爬 电 距 离轻中1620 3.5重特重2531 4.0注1 公认绝缘子的表面绝缘特性深受其形状的影响。2 在非常轻的污秽地区，根据运行经验，标称爬电比距可低于 l6mmkV ，但最低值为12mmkV。3 在非常严重的污秽条件下，可选用大于 31mmkV 的爬电比距。但在某些情况下，还应考虑冲刷的可能性。4 对于易受污秽的户内型互感器，其在绝缘表面测取的最小爬电距离要求值可按本表参照选用 1。4.3.10 海拔外绝缘的击穿放电主要取决于大气条件。对于在海拔超过 1000m 地区工作的电流互感器，为保证其外绝缘有足够的耐受电压值，一般应加大其弧闪距离。作为一般导则，弧闪距离上的额定耐受电压值，应按其工作地点海拔高出 1000m 后，每增高 100m 增加 1%。4.3.11 机械强度要求这些技术要求仅适用于 Um72.5kV 的电流互感器。表 7 列出了电流互感器应能承受的静载荷。这些数值包含了由于风和结冰而增加的载荷。规定的试验载荷指的是可施加于一次绕组端子任一方向的载荷。采用说明：1见附录 D(提示的附录)中 D5。表 7 静态承受试验载荷