《三相组合电力互感器使用技术规范》

ICS29.180

K41

备案号：×××××-20××

中华人民共和国电力行业标准

DL/Txxxx—xxxx

三相组合电力互感器使用技术规范

Specificationofthree-phaseCombinedInstrumentTransformers

（征求意见稿）

20XX-XX-XX发布20XX-XX-XX实施

国家能源局发布

I

DL/T××××—200×

II

DL/T××××—200×

三相组合电力互感器使用技术规范

1范围

本标准规定了三相组合电力互感器的术语和定义、正常和特殊使用条件、额定值、设计

和结构、试验、安装运行及维护、标志标签和随行文件、包装运输和贮存的要求。

本标准适用于设备最高电压3.6kV～40.5kV电压等级、额定频率为50Hz、用于电力系

统测量、保护的三相组合互感器。计量柜互感器部分可参照执行。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期

的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括

所有的修改单）适用本文件。

GB/T156标准电压

GB311.1高压输变电设备的绝缘配合

GB/T2900.15电工术语变压器、互感器、调压器和电抗器

GB/T13540高压开关设备和控制设备的抗震要求

GB/T13384机电产品包装通用技术条件

GB/T14285继电保护和安全自动装置技术规程

GB/T20840.1互感器第1部分通用技术要求

GB/T20840.2互感器第2部分电流互感器的补充技术要求

GB/T20840.3互感器第3部分电磁式电压互感器的补充技术要求

GB/T20840.4互感器第4部分组合互感器的补充技术要求

GB/T22071.1互感器试验导则第1部分：电流互感器

GB/T22071.2互感器试验导则第2部分：电压互感器

GB50150电气装置安装工程电气设备交接试验标准

GB50260电力设施抗震设计规范

DL/T448电能计量装置技术管理规程

DL/T539户内交流高压开关柜和元部件凝露及污秽试验技术条件

JB/T5895污秽地区绝缘子使用导则

3术语和定义

GB/T2900.15、GB/T20840.1、GB/T20840.2、GB/T20840.3、GB/T20840.4中确立的

以及下列术语和定义适用于本标准。

3.1

三相组合互感器three-phasecombinedinstrumenttransformers

由三相电磁式电压互感器和两台单相（或三台单相）电磁式电流互感器组合并形成一体

的供三相电力系统电能测量、保护使用的互感器。

4使用条件

4.1正常使用条件

4.1.1环境温度

环境温度分为3类，见表1。

表1温度类别

最低温度最高温度

类别

℃℃

-5/40-540

-25/40-2540

-40/40-4040

注1：在选择温度类别时，贮存和运输条件亦应考虑。

注2：如互感器组装在其他设备中，互感器应按相关设备的温度条件作规定。

4.1.2海拔

海拔不超过1000m。

4.1.3户内三相组合互感器的其他使用条件

所考虑的其他使用条件如下：

湿度条件如下：

a)24h内测得的相对湿度平均值不超过95%；

b)24h内的水蒸气压强平均值不超过2.2kPa；

c)一个月内的相对湿度平均值不超过90%；

d)一个月内的水蒸气压强平均值不超过1.8kPa。

在上述条件下或温度突然变化时，凝露可能会偶尔出现，应采取适当的通风、加热或者

使用除湿设备，防止凝露。

4.1.4户外三相组合互感器的其他使用条件

所考虑的其他使用条件如下：

a)24h内测得的环境气温平均值不超过35℃；

b)太阳辐射水平高达1000W/m2（晴天中午）时应予考虑；

c)环境空气可能有灰尘、烟、腐蚀性气体、蒸气或盐雾的污染，其污染不超过JB/T5895

规定的污秽等级；

2

d)风压不超过0.7kPa（相当于风速为34m/s）；

e)应考虑出现凝露和降水；

f)覆冰厚度不超过20mm。

4.2特殊使用条件

4.2.1海拔

4.2.1.1海拔对外绝缘的影响

海拔超过1000m时，在标准大气压条件下的闪弧距离应由使用地区要求的耐受电压乘

以按GB311.1规定的海拔修正因数确定。

4.2.1.2海拔对温升的影响

海拔超过1000m时，互感器的热特性会受到空气密度减小的影响，参照GB/T

20840.1-2010第6.4.2条。

4.2.2环境温度

安装地点的环境温度明显超出4.1.1所列的正常使用条件范围时，优先的最低和最高温

度范围应规定为：

a)严寒气候，-50℃和+40℃；

b)酷热气候，-5℃和+50℃。

在频繁出现暖湿气流的某些地区，可能发生温度突然变化以致凝露，即使在户内也如此。

4.2.3耐受地震能力

对于可能发生地震的安装地点，应由用户按照GB50260和GB/T13540要求规定相应

的烈度水平。

5额定值

5.1一般要求

额定值的一般要求按GB/T20840.1的规定。

5.2设备最高电压

a)标准值按表2选取；

b)电压互感器及电流互感器，其额定一次绕组电压均应符合GB/T156规定的某一系

统电压的标称值。

表2一次绕组的额定电压、设备最高电压及耐受电压单位：kV

额定电压设备最高电1min短时工频耐受电电压互感器感应耐雷电冲击耐受电压(峰值)

(方均根值)压Um压(湿试/干试)压

(方均根值)(方均根值)(方均根值)全波截波

33.618/25184045

3

67.223/30236069

101230/42307586

202450/6550125144

3540.580/9580200230

5.3额定绝缘水平

5.3.1一般要求

对于大多数的设备最高电压（Um）值，有多个额定绝缘水平供不同的性能规范或过电

压模式使用，其选取应考虑快波前和缓波前过电压的出现几率、系统中性点接线方式和过电

压限制装置的类型。

5.3.2一次端额定绝缘水平

互感器的一次端额定绝缘水平应以表2所列的设备最高电压为依据。

5.3.3一次端的其他绝缘要求

5.3.3.1截断雷电冲击

互感器应能承受施加在一次端的截断雷电冲击电压，其峰值与额定雷电冲击耐受电压的

关系见表2。

5.3.3.2电容量和介质损耗因数

本条仅适用于设备最高电压Um为40.5kV的油浸式三相组合互感器。

5.3.4段间绝缘要求

当电流互感器的一次绕组或电压互感器的二次绕组分成两段或多段时，段间绝缘应能承

受额定短时工频耐受电压3kV。

5.3.5二次端绝缘要求

二次端绝缘的额定工频耐受电压为3kV。

5.4额定频率

额定频率的标准值为50Hz。

5.5电流互感器额定电流

额定一次电流标准值为：5A，10A，15A，20A，25A，30A，40A，60A，75A以及它

们的十进位倍数；

额定二次电流标准值为：1A和5A，1A为优选值。

5.6额定输出标准值

a)电压互感器额定输出的标准值

电压互感器单个绕组的额定输出标准值，以伏安表示为：1.0；2.5；5.0；7.5；10；15VA。

4

b)电流互感器额定输出的标准值

额定二次电流为1A的电流互感器单个绕组额定输出标准值，以伏安表示为：1.0；1.5；

2.5；5.0；7.5VA。

额定二次电流为5A的电流互感器单个绕组额定输出标准值，以伏安表示为：10；15；

25VA。

注：下标横线为优选值。

5.7电压互感器额定二次绕组电压

三相电压互感器线间电压取100V，三相系统中的单相电压互感器取100/3V。

5.8三相组合互感器的补充技术要求

5.8.1一般要求

测量用三相组合互感器的误差限值，应符合GB/T20840.2-2014中5.6.201对测量用电

流互感器的要求和GB/T20840.3-2013中5.6.301对测量用电压互感器的要求。保护用三相

组合互感器的误差限值，应符合GB/T20840.2-2014中5.6.202对保护用电流互感器的要求

和GB/T20840.3-2013中5.6.302对保护用电压互感器的要求。

5.8.2相互影响

5.8.2.1电流互感器对电压互感器的影响

当电流互感器在1%或5%额定电流与额定连续热电流之间运行时，电压互感器在规定

的负荷范围及在80%～120%额定电压之间，其电压误差和相位差应不超过其准确级相应的

限值；

5.8.2.2电压互感器对电流互感器的影响

当电压互感器在80%额定电压与额定电压因数倍的额定电压之间运行时，电流互感器

在规定的负荷范围及其准确级要求的电流范围内，其电流误差和相位差应不超过其准确级相

应的限值。

6设计和结构

6.1设备所用绝缘油的要求

三相组合互感器所用绝缘油的要求按GB/T20840.1的规定。

6.2设备所用固体材料的要求

三相组合互感器所用固体材料的要求按GB/T20840.1的规定。

6.3对零件和部件的温升要求

V接线的三相组合互感器应在1.2倍额定线电压、Y接线的三相组合互感器应在1.9倍

5

额定相电压和1.2倍额定电流情况下，电压互感器和电流互感器均接功率因数为0.8或1的

额定负荷，各部位温升不应超过GB/T20840.2和GB/T20840.3中规定的温升限值。

对三相组合互感器温升的其他要求按GB/T20840.1、GB/T20840.2和GB/T20840.3的

规定。

6.4设备的接地要求

三相组合互感器的接地要求按GB/T20840.1的规定。

6.5外绝缘要求

三相组合互感器的外绝缘要求按GB/T20840.1的规定。

6.6腐蚀

三相组合互感器的腐蚀要求按GB/T20840.1的规定。

6.7海拔

三相组合互感器的海拔要求按GB/T20840.1的规定。

6.8电压互感器的短路承受能力

三相电压互感器在额定三相电压下励磁时，其每一相均应能承受持续时间为1s的外部

短路的机械效应和热效应而无损伤。

6.9对出线端子的要求

三相组合互感器的电压互感器和电流互感器可共用一次端子出线，即电压互感器的高

压出线端子可与相同的电流互感器额一次出线端子P1（或P2）连接在一起。

具有一次绕组的电流互感器，一次出线端子应有可靠的防锈镀层。

电流互感器二次出线端子的螺纹直径不应小于6mm。二次出线端子及紧固件应由铜或

铜合金制成，应有可靠的防锈镀层。

电压互感器二次出线端子的螺纹直径不应小于5mm。二次出线端子及紧固件应由铜或

铜合金制成，应由可靠的防锈镀层。

电流互感器和电压互感器的二次出线端子板均应具有良好的防潮性能。

6.10对油浸式三相组合互感器的结构要求

为保证油浸式三相组合互感器的安全运行，对其结构的要求如下：

a)设备最高端Um为40.5kV的三相组合互感器，应有保证绝缘油与外界空气不直接

接触或完全隔离的装置。

b)设备最高端Um为40.5kV的三相组合互感器，应装有油面（位）指示装置，且应

有最低应装有油面（位）指示标志。某些三相组合式互感器（例如：其油面或油位不随温度

变化等），应装有指示油量装置。

c)油箱(底座）下部应装有取油样或放油用的阀门，放油阀门装设位置应能保证放出

6

相组合互感器中最低处的油。

6.11着火危险

三相组合互感器着火危险要求按GB/T20840.1的规定。

7试验

7.1一般要求

7.1.1试验分类

本标准所规定的试验分为型式试验、例行试验、特殊试验和交接试验。

7.1.2试验项目

表3试验项目

试验条款号

型式试验GB/T20840.17.2

温升试验GB/T20840.17.2.2

一次端冲击试验GB/T20840.17.2.3

户外型互感器的湿试验GB/T20840.17.2.4

电磁兼容（EMC）试验GB/T20840.17.2.5

准确度试验GB/T20840.17.2.6

外壳防护等级的检查GB/T20840.17.2.7

短时电流试验GB/T20840.17.2.201

短路承受能力试验GB/T20840.17.2.301

例行试验GB/T20840.17.3

一次端工频耐压试验GB/T20840.17.3.2

局部放电测量GB/T20840.17.3.3

电容量和介质损耗因数测量GB/T20840.17.3.4

段间工频耐压试验GB/T20840.17.3.5

二次端工频耐压试验GB/T20840.17.3.6

准确度试验GB/T20840.17.3.7

标志的检验GB/T20840.17.3.8

环境温度下的密封性能试验GB/T20840.17.3.9

二次绕组电阻（Rct）测定GB/T20840.27.3.201

二次回路时间常数（Ts）测定GB/T20840.27.3.202

额定拐点电势（Ek）和Ek下励磁电流的试验GB/T20840.27.3.203

匝间过电压试验GB/T20840.27.3.204

励磁特性测量GB/T20840.37.3.301

绝缘油性能试验（适用于油浸式组合互感器）GB/T20840.37.3.302

特殊试验GB/T20840.17.4

7

一次端截断冲击耐压试验GB/T20840.17.4.1

腐蚀试验GB/T20840.17.4.7

着火危险试验GB/T20840.17.4.8

交接试验GB5015010.0.1

绝缘电阻测量GB5015010.0.3

介质损耗和电容量测量（适用于Um为40.5V油浸式）GB5015010.0.4

交流耐压试验GB5015010.0.6

测量绕组的直流电阻GB5015010.0.8

误差及变比测量GB5015010.0.10

GB5015010.0.11、

励磁特性测量

10.0.11

7.2型式试验

7.2.1一般要求

一般要求按GB/T20840.1的规定。

7.2.2温升试验

进行本试验以验证符合本标准中6.3的要求。试验应按照GB/T20840.4的规定进行。

试验时，三相组合互感器应按运行状态放置，对其同时施加规定的三相电压和三相电流。

向电流互感器供给电流的三相升流变压器，其一次绕组与二次绕组之间应具有组合互感器的

全电压绝缘。

7.2.3一次端冲击耐压试验

一次端冲击耐压试验应按照GB/T20840.4的规定进行。

在对被试相一次线端施加试验电压时，其他两相一次端均应接地，且所有二次绕组端子

均应接地，电流互感器同一相的一次端子应连接在一起。

7.2.4户外型互感器的湿试验

户外型互感器的湿试验按GB/T20840.1的规定进行。

7.2.5准确度试验

7.2.5.1电流互感器对电压互感器的误差影响

首先，在电流互感器不通电流时，按照GB/T20840.3-2013中7.2.6.301和7.2.6.302测

定电压互感器在规定负荷范围内的电压误差εv和相位差δv（测量1）。然后将电流互感器

通以额定连续热电流。电流对电压互感器感应的电压用毫伏表或示波器在其二次端子上测

量。测电压Uv电压误差最大变化量的度量。

推荐电压互感器接额定负荷或15VA负荷，以避免外部干扰电压造成偏差（测量2）。

对于保护用电压互感器，变化量△ε仅需取2%额定二次电压的相关值，而对于测量用电压

8

互感器则需取80%额定二次电压的相关值。

因此电压误差的最大可能变化量为：

Uv

v100（%，按80%额定二次电压）(1)

0.8Usr

Uv

v100（%，按2%额定二次电压）(2)

0.02Usr

式中：

——额定二次电压，单位为伏（）；

UsrV

——额定连续热电流感应的电压，单位为伏（）。

UvV

相位差的最大变化量为：

（′），或

vv34.4(3)

（）

vvcrad(4)

将电压误差变化量和相位差变化量的绝对值与测量所得的和相位差

vv1v

的绝对值分别相加，其测量为测量用互感器在额定一次电压或保护用电压互感器

v180%

在2%额定一次电压及以下规定负荷范围内的测量，则所得值为：

'和'

v|V||V|v|V||V|

这些值均不应超过GB/T20840.3-2013中5.6.301.3和5.6.302.3规定的电压互感器误差

限值（见图1）。此外还应保证即使在100%和120%额定电压下，受电流影响的误差也不应

超过误差限值。

说明：

Δεv——电压误差的最大变化量。根据电流与电压相量之间的角度，Δεv的末端点处在以没有电流影响时的

电压互感器各误差点为圆心的圆周上；

A——电压互感器输出为12.5VA时的误差；B——电压互感器输出为50VA时的误差。

图10.2级电压互感器的误差图

7.2.5.2电压互感器对电流互感器的影响

组合互感器中，电压互感器对电流互感器的影响应按下述要求试验。

9

在电压互感器不励磁时，按GB/T20840.2-2014中7.2.6.201和7.3.7.202或7.3.7.204测

定电流互感器的电流误差εi和相位差δi（测量3）。

然后，将120%额定电压及额定电压因数倍的额定电压施加到电压互感器的端子上，此

端子与不通电流的电流互感器的一个端子直接相连。此电压在电流互感器中产生电容电流，

它由电流互感器二次端子间所接电阻R的电压降Ui测得。电压互感器各二次绕组的负荷不

影响此结果，因此它们可以开路。

当额定二次电流为1A或5A时，此推荐电阻分别为100Ω或4Ω。电阻R值的准确度

为±10%即可满足要求。应进行两次测量。首先在电流互感器二次绕组的一个端子接地时测

量电压降Ui（见图2中的a），测量4），然后在二次绕组的另一端子接地时测量（见图2

中的b），测量5）。取两次测量的较大值。

注：如果制造方与用户协商同意，可仅采用运行中接地的端子接地时测量。

a）测量4b）测量5

图2电流互感器的电压降Ui测量

通常，在5%额定电流时计算电压的影响即可。

因此，电流误差的变化量为：

Ui

i100（%，按1%额定二次电压）(5)

R0.01Isr

Ui

i100（%，按5%额定二次电压）(6)

R0.05Isr

式中：

R——电阻，Ω；

Ui——电压降，V；

Isr——额定二次电流，A。

于是，相位差的变化量为：

（′），或

ii34.4(7)

（）

iicrad(8)

如果将电流误差变化量±△εi；和相位差变化量±△δi的绝对值，分别与按电压互感器

无励磁时在额定负荷及25%额定负荷且在5%额定电流测得的电流误差εi和相位差δi的绝

10

对值分别相加，则所得值为：

'和'

i|i||i|i|i||i|

这些值应不超过GB/T20840.2-2014中5.6.201.3、5.6.202.2.4、5.6.202.3.4或5.6.202.5.1

规定的电流互感器误差限值（见图3）。此外还应保证，即使在5%和120%额定电流之间以

及有扩大电流额定值时的额定连续热电流下，误差也不应超过误差限值。

说明：

Δεi；——电流误差的最大变化量。根据电压与电流相量之间的角度，Δεi的末端点处在以没有外加电压影

响时的电流互感器各误差点为圆心的圆周上；

A——电流互感器输出为15VA时的误差；

B——电流互感器输出为3.75VA时的误差。

图30.2级电流互感器在5%额定电流时的误差图

7.2.6电流互感器短时电流试验

三相组合互感器的短时电流试验宜同时用三相电流进行，也可以用单相电流进行。

试验时，三相组合互感器中电流互感器的三相一次端子末端应短接在一起，三相电压互

感器不励磁，电流互感器的二次端子均短接接地，三相电压互感器的二次端子开路且一端接

地。

用三相电流试验时，三相试验电流施加到电流互感器三相一次端子的首端。

用单相电流分别试验时，试验电流施加到被试相电流互感器一次端子的首端，相临相电

流互感器一次绕组可以做返回回路。

试验要求应按GB/T20840.2的规定。

7.2.7电压互感器短路承受能力试验

对三相组合互感器同时施加三相对称额定一次电压励磁，若电压互感器每相只有一个二

次绕组，则将二次端子全部短接，若每相有多个二次绕组时，则仅将其中短路阻抗最小的二

次绕组端子短接。

试验要求应按GB/T20840.3的规定。

7.3例行试验

7.3.1一次端子工频耐压试验

11

三相组合互感器一次端工频耐压试验按GB/T20840.4规定进行。

7.3.2局部放电试验

三相组合互感器局部放电试验按按GB/T20840.1规定进行，电流互感器的二次端子和

电压互感器的二次端子应同时接入测量装置。

7.3.3电容量和介质损耗因数测量

三相组合互感器的电容量和介质损耗因数测量应采用电桥法或其他等效的方法测量。

电压互感器的电容量和介质损耗因数测量应按GB/T22071.2的规定进行。

电流互感器的电容量和介质损耗因数测量应按GB/T22071.1的规定进行。

7.3.4绕组段间工频耐压试验

本试验仅适用于具有多个线段的互感器。

按照5.3.4规定的试验电压依次施加到端子短接的各线段之间，持续60s。

座架、箱壳（如果有）、铁芯（如需接地）和所有其他端子皆应连在一起接地。

7.3.5二次端工频耐压试验

按照5.3.5规定的试验电压依次施加到端子短接的各线段之间，持续60s。

座架、箱壳（如果有）、铁芯（如需接地）和所有其他端子皆应连在一起接地。

7.3.6准确度试验

7.3.6.1电压互感器的准确度试验

在电流互感器不通电流且二次端子短路的情况下，三相电压互感器同时在规定负荷范围

内，分别测量各相的电压误差εv和相位差δv。测量时，各相的负荷应相同。

然后，将测量出的电压误差的绝对值|εv|和相位误差的绝对值|δv|分别与型式试验中规定

的各相电压误差变化量的绝对值|Δεv|相位误差变化量的绝对值|Δδv|相加，得到的数值不应

超过5.8规定的误差限值。

7.3.6.2电流互感器的准确度测量

在电压互感器无励磁且二次开路的情况下，三相（或两相）电流互感器均在规定负荷范

围内及准确级要求的电流范围内的电流下，分别测量各相的电流误差εi和相位差δi。各相的

负荷应相同。

然后，将测量出的电压误差的绝对值|εi|和相位误差的绝对值|δi|分别与型式试验中规定

的各相电压误差变化量的绝对值|Δεi|相位误差变化量的绝对值|Δδi|相加，得到的数值不应

超过5.8规定的误差限值。

8安装、运行及维护

8.1一般要求

三相组合互感器应有标明基本技术参数的铭牌标志。

12

三相组合互感器的引线安装，且应保证一次端子所承受的机械负载不超过制造厂规定的

允许值。运行中的互感器的各接线端标识清晰，应有明显的接地符号标志，保证接线正确，

接地可靠。运行中的互感器的各个二次绕组（包括备用）应有可靠的保护接地，且只允许有

一个接地点，接地位置应符合GB/T14285的规定。注意保证电流互感器每个二次绕组不得

开路，电压互感器每个二次绕组不得短路。

8.2投运前的检查

新安装的三相组合互感器应按照验收规定的项目进行交接试验，试验数据应合格并与出

厂数据比较无明显差异。

三相组合互感器的外观应完整、无裂纹、无破损，外绝缘爬电距离应达到有关规定要求，

一次引线和二次电缆应连接可靠，引线对地、对封闭母线金属外壳距离应符合有关规定要求。

8.3运行中巡视检查

a)在运行中巡视检查项目应包括下列内容：

b)有无放电、弧闪等现象；

c)有无过热，异味、异常振动及噪音；

d)保证一次、二次各接线端子连接紧固，有无松动；

e)外绝缘表面有无积尘、无烧蚀或碳化现象；

f)金属表面有无严重锈蚀等现象。

8.4检修项目及周期

8.4.1检修项目

三相组合互感器检修项目应包括下列内容：

a)外部检查及清扫；

b)检查