IEEE标准对互感器的要求(2008版)翻译.doc

IEEE标准对互感器的要求1. 概述1.1范围这个标准作为考察设备性能和互换性的基础，来帮助规范设备的选择，也用来作为安全规范。这个标准覆盖了这种电器设备的导电性，尺寸和机械性能，也把安全因素，互感器的生产，变比，电流的最终分布作为纳入考虑因素。1.2意图这个标准的意图是为电力系统和交流电以及电磁式电压互感器来提供一个性能规范。这些互感器为户内和户外使用的。2. 参考文献3. 定义3.1 户内电压互感器：指的是因为其构造而必须保护该产品接触气候。 3.2 开合式电流互感器： 互感器有一个二次绕组与其他铁芯绝缘开来且永久组装在铁芯上但是没有一次绕组作为结构不可分割的一部分。该类型的铁芯能偶打开或者分离这样他可以放置在一个一次导体上且可以安全重连。 它应有一个最小的绝缘用于2.5KV施加试验，且它能够或者不能够完全达到额定一次电压。该类型主要用作一个临时的或者永久安装在哪里而实际上不破坏一次导体。 4. 总要求4.1使用条件4.1.1正常温度和海拔使用条件符合这个标准的互感器应在他们适合的热等级下运行，并且海拔不超过1000m.4.1.1.1 平均环境温度为30如果互感器使空气冷却的，那么冷却空气的环境温度不应超过40日平均环境温度不超过30，最低环境温度为-30。4.1.1.2 平均环境温度为55给出的互感器运行等级为55的平均温度，最高环境温度不超过654.1.2 非正常温度和海拔使用条件互感器或许会应用在4.1.1中的高温或高海拔的条件下，性能会受到影响，其他特殊因素也应该给出。4.1.3其他影响互感器设计和应用的条件上述未列出的非正常条件列入互感器设计和使用条件的考虑。这种非正常条件如下：a）烟或气体，大量的或摩擦状的尘埃，爆炸混合性粉尘或气体，蒸汽，盐雾，大量的腐蚀性气体或水滴等。b)不正常的震动，摇晃，或c)环境温度大于55或低于-30d)非正常运输或储存条件e) 不正常的空间限制或通风的限制f)非正常的灰尘，运行频率，维护的难度，波形匮乏，不平衡电压，特殊的安装要求。g)断路器的组装，包括金属封闭母线的应用h)高压断路器的应用i)变压器的应用j)户外套管的应用4.2空气密度对闪络电压的影响空气密度降低减少给定闪络距离的闪络电压。当海拔升高空气密度密度降低的诱电力。诱电力由空气乘以海拔正确因数，以此得到在要求海拔下的诱电力。（见表1） 表1对于海拔高于1000米的介电强度校正因数海拔 海拔校正因数对于介电强度 注意： 海拔4500米被认为是符合该标准的一个最大值。 4.3频率互感器应设计为运行频率为60Hz4.4海拔对温升的影响 和环境温度对允许负荷的影响4.4.1 电流互感器的负荷不少于额定电流在高海拔条件下电流互感器或许运行在海拔超过1000m处，没有超过建造温度限制提供以下的电流等级（或额定持续时间热电流等级因数）在海拔1000m之上，每超过海拔100m就乘以0.3%。4.4.2 电流互感器在超过30的环境温度下的运行设计为55温升电流互感器，环境温度超过30，负荷应符合当冷却空气温度和连续热电流等级因数的曲线，见图一。额定一次电流的百分比应能连续不受建造温度限制，而超过给出的曲线。举例说明：一个互感器的连续热电流等级因数为2.0在30的环境温度下，在55环境温度下额定电流近似视为额定电流的150%。 4.4.3高温或高海拔条件下 电压互感器的负荷处于安全原因，只有在与生产商磋商，电压互感器才能应运行在高海拔或高环境温度条件下，因为巨大的温升百分比会导致铁损，设计的差别很大。4.5 基础冲击绝缘水平，介质测试，和户外互感器爬电距离及湿试验一个电压互感器应具有一个基础冲击绝缘水平，来监测工厂介质 试验，也就是互感器的耐受力。除以下几点，基础冲击绝缘电压，应用电压试验电压对一次绕组绝缘，和爬电距离，户外互感器的湿试验列在表2和3中。a) 不要求中性接地端子型电压互感器接受一次绕组绝缘施加电压试验b) 绝缘中性端子型电压互感器对一次绕组绝缘的应用电压试验应为19KV户外型，基础冲击绝缘水平大于110KV。室内型和户外型基础宠攻击绝缘水平等于110KV或小于，试验应为10KV。c) 对于中性端子接地型和中性端子绝缘型不要求进行基础冲击绝缘水平试验。d) 二次绕组绝缘和多个二次绕组之间的应用电压试验应为2.5KV。e) 用于二次电路的互感器的自动变压器应用点烟试验为2.5KV。f) 辅助互感器的一次绝缘的应用电压试验为2.5KV。g) 一次绕组之间和三线型10KV电流互感器的应用电压试验4KV额定一次电流百分比图1-55 温升电流互感器基础负荷特性（空气中） 表 2-基础冲击绝缘水平和介质试验 最高系统电压标称系统电压基础绝缘水平和全波峰值（KV）截波最小时间到峰值闪络（KV）和（us）工频应用电压试验（KV rms） 湿60Hz 10S 耐受（KV rms） 最小爬电距离用于轻污秽（mm）和（in） 表 3基础绝缘水平和介质试验对于电流互感器相同介质试验要求作为户外电力断路器 低频率（KV，rms） 冲击试验1.2x50us 波（KV峰值） 最小怕的距离额定时间1分钟干10s 湿全波耐受截断 全波截波，时间到截波2us 耐受截波，时间到截波3us 耐受操作冲击绝缘水平mm 和(in) 4.6温升互感器在特定等级下的显著的温升应符合表4，互感器应设计为热斑绕组温升不在环境温度之上时不超过表4中给出的值。表 4温升限制互感器的类型30 50 平均绕组温升由阻抗决定的方法（） 最热点绕组温升（）平均绕组温升由阻抗决定的方法（） 最热点绕组温升（）55升高5565304065升高6580405580升高干式80 1105585 4.7试验4.7.1互感器试验有常规，型和其他试验三种必要的试验来确认互感器的设计制造时符合说明要求的，试验的方法应遵照条款8中的描述，除非表3中另有说明，或相同的最终方法。4.7.2例行试验每个互感器应接受一下工厂例行试验。这些试验应在互感器组装完成的可行条件下进行。试验的顺序应如下：a) 绕组之间和对地的应用电压介损试验。b) 感应电压试验c) 局放试验d) 准确试验e) 极性试验4.7.3 型试验（设计试验）型试验应在不同性能的至少一个设计组中的一台互感器进行试验。互感器银根能够承受常规试验在型试验之前或之后。没有必要在铜一个互感器上作多于一次的型试验。电压互感器的型试验应包括：a) 冲击试验b) 湿60Hz10S承受试验c) 短时机械承载试验d) 温升试验来证明热负荷等级因数e) 准确试验来证明准确等级电流互感器的型试验应包括以下几点：1冲击试验2湿60Hz10S承受试验3短时机械承载试验4温升试验来证明热负荷等级因数5准确试验来证明准确等级6 开关冲击试验（如果适用）7 二次开路电压耐受4.7.4 其他试验其他试验是附加试验来试验应用信息，提供用户所要求的特殊数据，来确定型能力等。其他试验举例如下：a) 特殊准确试验b) 二次开路电压大小和电流互感器的承受力c) 电压互感器耐受力在125%，140% 和173%过电压性能要求d) 无线电干扰电压试验4.8 结构4.8.1极性和端子标志端子和接头的相关瞬时极性应该用永久性标志明确标明，使其不容易被除去。当极性用字母表示，一次绕组用字母H来区分导线和端子接头，二次绕组用字母X来区分导线和端子接头，如果有多个二次绕组也可以用Y，Z来区分导线和端子接头。另外每个导线都应该用数字标明，如H1，H2，X1和X2如果有三个二次绕组，应该以X，Y，Z，如果有四个二次绕组应该用X,Y，Z，W来表示，以此类推，要有相同的极性。当有多个一次绕组时，导线和端子应设计为由字母和连续的数组成。奇数导线和端子应有相同的极性。当二次绕组有分接头或导线时，导线或端子应按照以上的要求标记。最低和最高数字指示全绕组和中间数字指示相关命令的分接头。当不适用X1时，两个导线使用的最低数字应该是极性导线。由于双一次比包括二次分接头，X3或Y3端子应该具有相同的各自的分接头。4.8.2符号表5中给出了互感器的符号。符号 电压互感器 电流互感器 ： 14400:120:1100:5A X2400x4800V 100x200:5A /不用 100:5/5A& 14400:120&72V100&600：5 A/120/200:1 300/400/600:5A E(E/E1Y)(E/E,GrdY)译者注：上述大家都能看懂在此不详细翻译 ，详细翻译一下下边这个 定义一次电压等级例如：电压互感器带E-额定电压适合用于连接一个E电压系统 14000 （E）例如：电压互感器带E-额定电压适合用于连接一个E电压系统或者Y连接在一个E1电压系统 2400/4160Y (E/E1Y) 例如：电压互感器带E额定电压带降级绝缘位于中性末端，用于先对地连接位于E1电压系统 7200/12470GrdY (E/E,GrdY)不直接使用 5. 准确级用于测量5.1准确级的基础准确级的测量使基于电流或电压互感器正确因数的要求，并应该在特定的限制条件内，当测量负荷的功率因数滞后其值在0.61之间，规定条件如下：a) 对于电流互感器，在规定的标准负荷为额定一次电流的10%和100%。准确级在一个低标准负荷没有必要与规定的标准负荷一致。b) 对于电压互感器，任何负荷，伏安从0到规定的标准负荷，在标准负荷功率因数，在电压从额定电压的90%到110%之间。准确级在一个功率因数的低标准负荷没有必要与规定的标准负荷一致。5.2 功率因数0.6滞后正确的互感器测量负荷的表达式：TCF在0.6 功率因数滞后的测量负荷表达为：a） 电压互感器b)电流互感器 是变比校正因数 是相角，以分表示，分别对于电压和电流互感器 5.3标准准确级互感器校正因数的限制以标准准确级来表达如表6 所示。表6- 标准准确级用于测量和相对应互感器校正因数（测量负荷的0.6到1.0功率因数滞后）的限制测量准确级电压互感器（90%到100%额定电压处）电流互感器100%额定电流 10%额定电流处 最小 最大 最小 最大最小最大 5.4变比校正因数的限制值和相角对于标准准确级 RCF限制值同TCF（见5.2）。对于任何已知的RCF对于一个给定互感器角的限制值，来自于5.2的表达式，给出如下公式： a） 对于电压互感器b） 对于电流互感器 TCF取最大和最小值，在表6中给出的，用于规定准确级。 该关系以图表形式表达对于电流互感器见图2 ，对于电压互感器见图3 图 2 测量用电流互感器的准确级限制 注：准确要求100%额定电流也应用互感器的连续热电流等级。 注意：互感器特性应位于四边形限制内所有电压在90%和110%的额定电压之间。 6.电流互感器6.1 应该标明的等级互感器的额定因数应该包括以下这些：a） 基础冲击绝缘水平在全波试验电压下（见表2和表3）b） 保准系统电压或最大系统电压（见表2和表3）c） 频率 d） 额定一次和二次电流（见表7和6.3）e） 标准负荷下的准确级（见6.3,6.4，和表6和表9） ）f） 基于30平均大气温度的连续热电流额定因数（见6.5） g） 短时机械电流等级和短时热电流等级（见6.6） 6.2 标准负荷5A 额定二次电流的电流互感器的标准负荷应有阻抗和感应系数应符合表9.表 7 单或双变比电流互感器的等级 电流等级（A）单变比多变比带串并联一次绕组多变比带二次抽头 6.3准确级的测量测量用电流互感器应给定一个准确等级对于标准负荷来说，它是额定。6.3.1 二次抽头或多变比电流互感器准确等级准确级的测量除特殊作出规定外只对二次绕组进行测量。表 8-电流互感器的等级，多变比型 电流等级（A）二次抽头电流等级（A）二次抽头表 9二次绕组5A电流互感器的标准负荷6.4继电用的准确级设计用来做继电用的电流互感器应给定一个准确级，如下：6.4.1 继电用准确级基础6.4.1.1 C类包括电流互感器漏磁通在互感器的铁芯，对互感器的比率没有什么影响。6.4.1.2 T类包括电流互感器楼刺痛对互感器的比率没有什么影响。6.4.1.3 X类 是用户定义的特殊条件下，给出最小二次励磁如下：Vk 是最小拐点电压Ik 是在VK下的最大励磁电流Rct 是最大允许二次绕组直流测量电阻修正到75 额定电流的比值误差应在6.4所定义。如果VK是给定的，那么生产商应依据必要的设计要求建立IK和RCT来满足VK。 6.4.1.4 二次端子电压这个继电器分类为C和T类的角度给出了二次端子电压，该电流互感器将提供一个标准的负荷在20倍额定电流而不超过6.4中列出的限制。二次端子电压评级是基于5A次级电流(10一个在20倍)和标准的负担,如下所示：二次 端子 电压标准负荷（见表9）10B-0.120B-0.250B-0.5100B-1.0200B-2.0400B-4.0800B-8.0如果电流互感器二次绕组是额定大于5A，适当的负荷将派生除以二次端子电压等级(Is20)。6.4.2 二次抽头或多变比电流互感器继电器精度等级仅适用于完整的绕组,除非另有说明。如果互感器有C类在全绕组上，所有抽头面积应按8.1.0安排来计算变比。6.5 基于30摄氏度大气温度下的连续热电流等级因数最佳连续热电流等级因素是1.0,1.33,1.5,2.0,3.0，or4.0.6.6 短时电流等级短时热电流和短时机械耐受是不相互独立的。6.6.1 短时机械电流等级 短时机械电流等级应为非堆成一次电流波交流分量的rms值，互感器能够耐受二次绕组短路。“能够耐受”的意思是如果承受该负载，电流互感器应没有损害且应能符合该标准的其他要求。 6.6.2 短时热电流等级 电流互感器的1秒热电流等级是对称一次电流的rms, 在二次绕组短路时，且不超过任何绕组的温升限制，能够承载1s。电流互感器绕组导体的温升的获得应按8.6.2规定的方法来计算出来。铜导体的温度限制为250，EC铝导体则为200。铝合金导体的最大允许温度为250，抗退火性能在250等于EC铝在200，或者全退火材料的EC铝的特性满足机械要求。如果1秒 等级不取决于芯饱和（见8.6.3），短时热电流等级等于1秒热电流除以给定的秒数的平方根。例如，3秒热电流额定值等于1秒电流额定值除以3的平方根，或1秒额定值的者58%。该技术包含假定一次电流在时间上对称。 6.6.3 窗口型或者套管型电流互感器的短时和连续热电流等级此类电流互感器，一次导体不是电流互感器不可分割的一部分，应按照一次电流来规定额定值，尽管短时机械和热限制和连续热限制仅是那些二次绕组。该等级规定对于这种结构的电流互感器不应考虑用在互感器的一次绕组导体；同样的，导体可能是其他设备的组件或者母线有不同的限制。6.7二次绕组-电磁式电压6.7.1 二次开路运行电流互感器二次从不能开路运行，因为会导致危险峰值电压。符合这个标准的互感器应能承受在紧急情况下，即额定一次电流乘以额定因数，二次绕组开路，连续运行1分钟，开路电压峰值不超过3500V峰值。当开路电压超过3500 V峰值,二次绕组终端应该提供电压限制设备(压敏电阻或火花间隙)。电压限制装置应该能够承受一个开路情况一段1分钟没有损害到二次电路。电压限制装置在这种不正常情况后可能需要替换。6.7.2 感应电压试验不要求窗口式或母线式 10KV基本冲击水平 电流互感器低于600A 且没有继电器准确等级。1分钟 试验电压应用于二次端子在一次绕组开时，应加倍6.4.1.4中给定的继电器额定二次端子电压，但不低于200V。不带继电器电压等级应在200V电压下进行试验。如果一个频率高于60HZ可以有效的避免过多的励磁电流，请参照8.8.4来减少使用时间。如果电压不恩给你导致铁芯正弦在400Hz 达到饱和，不要求试验。6.8 铭牌铭牌至少应包含以下：a) 生产商名称和商标b) 生产型号c) 生产序列号d) 额定一次和二次电流e) 标准系统电压或最大系统电压(不对套管CT)f) 基础冲击绝缘水平(不对套管CT)g) 额定频率h) 连续热电流等级因数i) 准确级1） 测量准确级在规范标准负荷，最小，负荷在互感器额定0.3准确级。2） 继电器准确级在互感器上主要是用于继电6.9 端子 绕组式和母线式电流互感器的一次端子应适合铜和铝接头。二次端子和电压端子，如若提供应铜接头。6.10 应用程序数据性能数据在6.1.0和6.10.2中符合描述和计算性能。6.10.1 测量用数据这些数据应由以下组成：a) 典型的修正系数和相角曲线的比例，分配计量精度评级的标准负荷，当前绘制范围从0.1倍额定电流最大连续热电流额定值。b) 短时的机械和短时热电流额定值，分别如如6.6.1和6.6.2定义。6.10.2 继电用数据这些数据应由以下组成：a) 继电器准确级如定义在6.4。b) 短时机械和短时热电流等级，分别如6.6.1和6.6.2中的定义。c) 二次绕组电阻在二次端子之间在指定值的温度给定的方式为每个已发布的比例可能决定。d)对于C级互感器来说，典型励磁曲线双对数坐标纸，和平方年数，绘制励磁电流和感应二次电压对每个规定的变比，延伸至1%的继电器精度等级二级端子电压到一个电压，能将导致一个励磁电流的五倍额定二次电流。曲线应显示拐点曲线，对于无间隙铁芯电流互感器来说，拐点是定义为点的切线是在45度到的点。e) 对于T级互感器，典型过电流变比曲线在直角坐标纸绘制一次和二次电流之间从1到22次额定一次电流对所有标准负荷或接近于标准负荷，这导致一个50%的修正变比图4 多变比 C及电流互感器带无间隙芯的典型励磁曲线图 5 典型过电流变比曲线 6.11例行准确试验对于带测量准确等级的电流互感器的试验应对每个互感器进行，它应由变比的测量和相角在100%和10%额定电流，当通电在额定频率。额定负荷应为最大标准负荷对处于最佳额定准确级的互感器来说。对电流互感器的常规准确试验，带继电器准确级应对每个互感器进行的试验由匝数变比检查，二次励磁，RCF测量在100%额定电流且标准额定负荷下。二次励磁常规试验应包含对C型互感器拐点测量且应与规定性能曲线作对比。7电压互感器7.1 条款在哪些等级应该表现电压互感器器的等级应该包括：a) 基础冲击绝缘水平在全波试验电压（见表10 通过表14和图6a-h）b) 额定一次电压和变比（见表10通过表14和图6a-h）c) 频率（用赫兹表示）d) 准确等级（见表5.3）e) 热负荷等级（见7.4）表 10 组1 电压互感器的额定值和特性 图 6 a 和b 典型一次连接 表 11 组2电压互感器额定值和特性7.2 标准负荷用于额定值电压互感器的标准符合如表15所示7.3准确等级7.3.1准确级的分配电压互感器应该给每个标准负荷分配准确级，并且是额定的。7.3.2 带二次绕组或二次抽头的电压互感器的准确分类在所有两个二次端子上的负荷影响所有其他端子的准确。在准确等级上的负荷状态是互感器的总负荷。适用的精度等级与负担分为二次输出以任何方式。7.4 热负荷等级电压互感器的热负荷等级应规定最大负荷以伏安表示，而互感器能运送二次电压不超过表4中给出的温升。如果没有给定用伏安表示的热负荷，则热负荷应与最大标准负荷一样，对于给定的准确级。每个绕组，包括一次绕组，多个二次互感器应给定一个热负荷等级。如果只有一个热负荷等级是规定的，它应当适用于任何分布的二次伏安,包括带抽头。7.5 铭牌电压互感器 应能提供铭牌应包括，作为最小如下信息（见表5）。a) 生产商名称和商标b) 生产型号c) 生产序列号d) 额定电压e) 比率和变比f) 基础冲击绝缘水平g) 额定频率h) 热负荷等级在环境温下，用伏安在摄氏度下表示i) 准确级最大标准负荷在最低准确级作为最小7.6 端子一次端子应为电力的和机械的适应铜和铝接头。二次端子应电力的和机械的使用铜接头。7.7 短路性能电压互感器应恩能够耐受1秒机械和热力导致的二次端子全电压保持在一次端子的短路，短路性能应解释为，如果接受这样一个能力，电压互感器应没有损害且能符合这个标准的其他应用要求。接头的温度在互感器的绕组中在短路条件下，计算确定使用指定的方法在8.6.4.铜端子接头的温度极限为250或200 EC铝接头。允许的铝合金的最大温度为250，抗退火属性在250等于EC铝在200，或对EC铝的应用，全退火材料的性能满足机械要求。7.8 应用数据特性数据应由制造商提供如下：a) 一次电压典型变比修正因数和相角 曲线，为标准负荷绘制0到1伏安的负荷，也绘制1单位功率应属负荷从0 到1伏安的最大标准负荷图。变比修正因数和相角数对于其他负荷计算方法如条款8中的大纲。b) 对于所有负荷接近和包括最大标准负荷的互感器的准确级。7.9 电磁电压试验 警告许多测试在这个条款中涉高电压。在这里，他们应该执行只有经验丰富的人员熟悉任何可能存在的危险在测试设置和测试程序。尽管一些危险是明确指出了在此,这是不切实际的列出所有可能的危险和预防措施。电压试验应如下：a) 对带两个全绝缘一次端子互感器来说，试验电压应为绕组额定电压的两倍。b) 对于绝缘中性和接地中性端子型互感器，试验电压应等于应用电压试验千伏如表2中对基础冲击绝缘的规定。7.10 常规准确试验应对每个互感器进行性该试验，包含变比和相角在100%的额定一次电压在额定频率及零负荷，和带最大标准负荷对于最佳准确级在互感器的额定条件下。8.试验程序这一条款所描述的方法来执行测试的其他条款中规定的标准。本研究对象覆盖如下：a) 变比和相角测量和计算b) 退磁c) 阻抗和励磁测量d) 极性e) 电阻测定f) 短时特性g) 温升试验h) 介损试验i) 电流互感器开路电压测量许多引用可用的材料作为这个条款的资源。这些引用称为列出具体的数字在附件A .其他引用,这可能是向用户一般用途的条款,或完整的标准,也包含在附件一。8.1 变比和相角测量和计算8.1.1不确定限制因素最大不确定对实验和计算如下：a） 计费测量应用：0.1% 变比 和0.9（3分钟）相角b） 其他用途：1.2%变比17.5(1)相角在这个条款中选择测量方法，最大