电力用电流互感器使用技术规范编制说明

DL/T725《电力用电流互感器使用技术规范》的现执行版本编制于2013年，执行已8年，在此期间，电力用电流互感器技术水平有了较大发展，现行标准的引用标准中，部分标准（如GB1208《电流互感器》等）已经过修订且结构上变动较大。现行标准已不能满足要求，为适应技术进步，须对该标准进行修订。本次修订旨在对电力用电磁式电流互感器的术语和定义、使用条件、基本分类、技术要求、结构和选型要求、试验、安装、运行和检修、标志、标签和随行文件、包装、运输和贮存等提出推荐性规范要求，对电力用电磁式电流互感器的使用具有指导作用。一、任务来源本标准根据2020年9月30日《国家能源局综合司关于下达2020年能源领域行业标准制修订计划及外文版翻译计划的通知》（国能综通科技[2020]106号）修订，由电力行业电力变压器标准化技术委员会(DL/TC02)归口，由国网湖北省电力有限公司电力科学研究院负责牵头。二、工作简况1.2020年12月，国网湖北省电力有限公司电力科学研究院编制完成标准初稿。2.2021年1月，在武汉成立了国网湖北省电力有限公司电力科学研究院牵头的标准修订版起草工作组并召开了标准编写启动会，标准起草单位的29位代表参加了本次会议，会议对标准的编写原则、标准框架、工作计划、初步分工等进行了充分讨论。会后，工作组按照会议要求，分工开展标准的修订工作，2021年3月，国网湖北省电力有限公司电力科学研究院汇总各单位返回的意见形成了讨论稿。3.2021年4月，标委会在武汉组织召开了电力行业标准《电力用电流互感器使用技术规范》讨论会，标准起草单位的26位代表参加了本次会议。会议对讨论稿逐条逐章进行了细致讨论并提出了修改意见。2021年6月，国网湖北省电力有限公司电力科学研究院根据讨论会的意见修改形成了征求意见稿。三、标准编制原则1.编制原则本标准是修订版本。标准遵循“统一性、协调性、适用性、一致性和规范性”的原则，严格按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》进行编制，并与相关标准协调统一。2.主要内容在内容结构上具体分为前言、范围、规范性引用文件、术语和定义、使用条件、基本分类、技术要求、结构和选型要求、试验、安装、运行和检修、标志、标签和随行文件、包装、运输和贮存、附录等部分。本标准在原标准DL/T725-2013《电力用电流互感器使用技术规范》的基础上进行了如下修改：2.1范围修改了标准的适用范围，删除了电压范围，将“供电气测量仪表和电气保护装置用的电流互感器、变压器套管电流互感器、GIS用电流互感器和罐式断路器用电流互感器”修改为“供电气测量仪表和电气保护装置使用的电磁式电流互感器”。2.2规范性引用文件“规范性引用文件”中删除了部分过期、不适用的文件，增加部分适用的新文件。2.3术语和定义“术语和定义”中更新了引用文件。2.4使用条件删除了“一般要求”；表“环境温度类别”中增加了“使用场所”的要求；“正常使用条件”中增加了“振动或地颤”的相关要求，将“耐受地震能力”要求纳入“特殊使用条件”；修改了户外电流互感器的覆冰厚度要求；删除了“系统接地”。2.5基本分类删除了“安装方式”；增加了“接线方式”；删除了“用途”中的“计量用”；“结构形式”将“其他”修改为“贯穿式”；“绝缘介质种类”将“环氧浇注”修改为“树脂浇注”，删除了“其他”。2.6技术要求增加了设备额定参数、外壳防护等级、密封性能、一次端多次截断冲击、内部电弧故障防护、着火危险、腐蚀等技术要求；表“电流互感器一次绕组的额定绝缘水平和耐受电压”增加了“系统标称电压”，增加了1000kV电流互感器的绝缘水平和耐受电压要求，110kV电流互感器增加了“200/230kV”的额定短时工频耐受电压；修改了“外绝缘要求”，修改了污秽等级；“海拔对外绝缘的影响”增加了推荐的外绝缘检查方法；“电容和介质损耗因数”增加了合成薄膜绝缘电流互感器地屏介质损耗因数的要求；表“电流互感器介质损耗因数允许值”将油浸式电流互感器细分为电容型和非电容型，分别规定了介质损耗因数允许值；“无线电干扰电压要求”将允许值由2500μV修改为500μV；表“绝缘油主要性能要求”增加了运行中绝缘油的性能要求，修改了击穿电压、介质损耗因数、油中溶解气体色谱分析的要求，增加了1000kV电流互感器的含水量要求；“气体介质主要性能要求”增加了露点要求，增加了混合气体的检测要求；删除了原标准的“使用期限”章节，将该部分内容纳入“技术要求”中。2.7结构和选型要求删除了“结构要求”中的“一般要求”；“结构要求”中修改了油浸式电流互感器和气体绝缘电流互感器的结构要求，增加了合成薄膜绝缘电流互感器和树脂浇注电流互感器的结构要求；修改了额定输出要求；增加了“绝缘介质”，给出了不同电压等级电流互感器的推荐绝缘介质选择；增加了“结构形式”选型要求；增加了“准确级”选型要求；增加了“材质选型”要求；增加了“油浸式电流互感器选型要求”；修改了“对二次绕组与次级绕组的要求”；删除了“暂态电流互感器”、“对额定短时耐受电流的要求”、“对电流互感器干弧距离的要求”。2.8试验增加了“试验分类”；修改了电流互感器例行试验项目，增加了试验方法和试验判据，增加了试验项目的适用范围，增加了试验顺序、局部放电试验时间的要求；修改了电流互感器型式试验项目，增加了试验方法和试验判据，增加了试验项目的适用范围，增加了试验顺序的要求；修改了电流互感器特殊试验项目，增加了试验方法和试验判据，增加了试验项目的适用范围；增加了电流互感器交接试验要求。2.9安装、运行和检修本章节为新增章节，主要规定了电流互感器的安装要求、运行基本要求、运行中巡视检查项目和检修要求。2.10标志、标签和随行文件将“标志”更改为“标志、标签和随行文件”；修改了标志的部分要求，与现行国标GB/T20840.1和GB/T20840.2保持一致，增加了气体绝缘电流互感器吊点及标识要求；删除了原标准“包装、运输及贮存”中“出厂文件”相关内容，将该部分内容纳入“随行文件要求”中。2.11包装、运输和贮存将原标准中的“运输及贮存”分为“运输”、“贮存”分别进行规定；修改了气体绝缘电流互感器的振动记录仪安装要求；增加了膨胀器的运输要求，增加了油浸式电流互感器冲击记录仪的安装要求；增加了电流互感器长期贮存的放置方式；增加了贮存的电流互感器投运前的试验要求。2.12附录删除了资料性附录“海拔校正”；增加了资料性附录“电流互感器典型结构”；增加了资料性附录“本文件与GB/T20840.1关于户外电流互感器外绝缘要求的差异”。四、主要试验验证情况本标准的修订未涉及需要试验验证的内容。五、采标无六、与有关的现行法律、法规和强制性国家标准的关系本标准与现行法律、法规和强制性国家标准没有抵触，与现行有效的相关标准协调一致。七、重大分歧意见的处理经过和依据1.外绝缘污秽等级的要求GB/T26218.2-2010《污秽等级下使用的高压绝缘子的选择和尺寸确定第2部分：交流系统用瓷和玻璃绝缘子》中将污秽等级划分为a、b、c、d、e五个等级，并规定了相应的最小参考统一爬电比距要求；GB/T20840.1-2010《互感器第1部分：通用技术要求》中将污秽等级划分为I、II、III、IV四个等级，并规定了相应的最小标称爬电比距要求。二者对于污秽等级的划分和爬电比距的要求有所不同，给制造厂和用户造成一定的困扰。处理经过：标准起草工作组讨论后，认为GB/T26218.2-2010和GB/T20840.1-2010对污秽等级和爬电比距的要求本质上是基本一致的，本标准根据当前电网企业的习惯选用了a、b、c、d、e作为污秽等级，同时增加资料性附录A详细分析了本文件与GB/T20840.1-2010关于电流互感器外绝缘要求的差异。依据：标称爬电比距是基于系统电压的，对于交流系统，这是相对相电压；而参考统一爬电比距是基于绝缘子承受的电压，即对于交流系统是相对地电压。因此，参考统一爬电比距为标称爬电比距的倍。本文件中b、c、d、e共4个污秽等级对应于GB/T20840.1-2010中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ共4个污秽等级，二者对于爬电比距的要求本质上是一致的。八、主要技术内容本标准分为13个章节，包括范围、规范性引用文件、术语和定义、使用条件、基本分类、技术要求、选型要求、试验、安装和运行维护、标志、标签和随行文件、包装、运输和贮存、资料性附录A、资料性附录B。第4章规定了电流互感器的使用条件，要求主要来源于GB/T20840.1。第5章介绍了电流互感器的基本分类。第6章介绍了电流互感器的技术要求，主要包括额定参数和性能要求，要求主要来源于GB/T20840.1和GB/T20840.2。第7章介绍了电流互感器的结构和选型要求，结构要求主要来源于电网企业的用户需求，选型要求主要来源于设计单位要求和用户的运行经验总结。第8章介绍了电流互感器的试验项目及要求，试验项目主要来源于GB/T20840.2，试验方法和试验判据主要来源于GB/T22071.1。第9章介绍了电流互感器的安装、运行和检修要求，要求主要来源于GB50148、DL/T727、DL/T1691和用户的安装、运行经验总结。第10章介绍了电流互感器的标志、标签和随行文件要求，标志、标签要求主要来源于GB/T20840.1和GB/T20840.2，随行文件要求主要来源于用户需求。第11章介绍了电流互感器的包装、运输和贮存要求，要求主要来源于GB/T20840.1和用户需求。资料性附录A介绍了电流互感器的典型结构。资料性附录B介绍了本文件与GB/T20840.1-2010关于电流互感器外绝缘要求的差异，供用户和制造厂参考。九、条文解释1.油浸式电流互感器结构要求（1）条文内容：电流互感器应采用金属膨胀器微正压密封，膨胀器宜选用波纹式膨胀器或叠形波纹式膨胀器。条文解释：油浸式电流互感器采用金属膨胀器有以下三个作用：①使油浸式互感器内部处于密封状态，保证互感器内部绝缘油不易受潮和氧化。②产品内部绝缘油因温度变化而引起的体积改变，金属膨胀器可以有效的补偿这种体积变化。③因金属良好的导热性，金属膨胀器还可以起到散热的作用，保证互感器工作温升较小。在规定的运行环境温度下，应确保金属膨胀器始终工作在最低油位刻度线以上，避免互感器中出现负压状态。即互感器在设计时要考虑取油样后，仍能保证互感器在最低环境温度下仍处于微正压状态。《互感器用金属膨胀器》（JB/T7068-2015）中只保留了叠形波纹式膨胀器和波纹式膨胀器两种类型且用量较大，而串组式膨胀器尚有部分制造商在使用，但是串组式膨胀器的压力传递灵敏度和减压缓冲效果不及叠形波纹式膨胀器，因此从压力传递角度推荐使用叠形波纹式膨胀器和波纹式膨胀器。（2）条文内容：35kV及以上的电流互感器应具有油位指示装置，应采用宽窗口的油位观察窗，并在MAX和MIN线之间均匀划出3条横线，以便于油位观察。对于500kV电流互感器，还应在MAX和MIN线之间增加表示膨胀器处于临界压力状态的横线。条文解释：为了便于巡视班组比较油位情况并定量记录油位高低，采用宽窗口的非有机材质油位观察窗，并在油位观察窗的MAX和MIN线之间划分多个档位。对于500千伏电流互感器，由于其油量多、膨胀器难以做到完全正压，因此提出在油位观察窗上增加表示临界压力状态的横线。（3）条文内容：220kV及以上电压等级正立式电流互感器应采用储油柜出线结构。条文解释：正立式电流互感器装设储油柜，除了调节电流互感器内部的油体积之外，其出线端子的力学和密封性能也优于不带储油柜结构的设备。（4）条文内容：倒立式电流互感器器身高压屏引出线（等电位线）的数量应不少于2根。条文解释：2020年9月江苏盐都变德国雷兹OSKF-550故障设备、2017年1月浙江舜江变阿海珐CTH-550故障设备的高压屏引出线均只有1根，不利于操作时的暂态过电压传递。（5）条文内容：电流互感器的油量应能满足1L的取油需求。条文解释：为确保全寿命周期内的绝缘油检验需要而作出本条规定，1L能满足电流互感器全寿命周期内的取油需求同时制造厂生产也能满足该要求。2.气体绝缘电流互感器结构要求（1）条文内容：电容屏结构的电流互感器，电容屏连接筒应具备足够的机械强度。条文解释：主要对电容屏机械强度提出要求，不限制材质。气体绝缘对于场强的均匀性比较敏感，相同条件下，均匀电场和不均匀电场下气体的绝缘性相差较大，不均匀电场气体的绝缘耐受电压较低，当连接筒变形、移位后对电场的均匀性影响较大。3.选型要求（1）条文内容：额定输出应考虑现场实际负载情况。额定二次电流的标准值为1A时、二次回路阻抗宜不大于5Ω，额定二次电流的标准值为5A时、二次回路阻抗应不大于2Ω。条文解释：中国电力科学研究院开展过220~500千伏(含330千伏)变电站互感器二次绕组实际容量情况的抽查工作：从北京、山西、浙江、福建、湖北、江西、四川、辽宁、陕西共九个省电网公司各随机选取一个500千伏(或330千伏)站和一个220千伏变电站，现场测试全站互感器二次负荷参数，抽查工作涉及500千伏电流互感器150多台，330千伏电流互感器66台，220千伏电流互感器310多台。实测结果表明：变电站中电流互感器额定二次负荷通常在10～50VA之间(额定二次电流1A)，而其实际二次负荷基本在5VA以内，电流互感器二次绕组绝大部分运行在25％额定负载以下。图1给出了220千伏和500千伏电流互感器实际负荷的统计结果曲线。从中可见：实际负荷均小于4.5VA，且大部分在2VA以内。表1为2010年初统计的常用微机测控和保护装置的电流回路的功率损耗，从中可知：二次设备交流电流回路功率消耗的最大值为0.5VA/相(额定二次电流的标准值为1A)。而进一步的样机和现场测试结果表明：交流电流回路的实测损耗一般都比上述最大值小一半以上。图1九省部分变电站500千伏和220千伏电流互感器的实际负荷统计结果表1常用微机测控和保护装置的交流电压、电流回路的功率损耗测控和保护装置交流电流回路的功率损耗四方CSC-326变压器保护装置≤0.3VA/相(In=5A)，≤0.1VA/相(In=1A)四方CSI-200测量控制装置＜0.8VA/相(In=5A)，≤0.2VA/相(In＝1A)四方CSC-101线路保护装置≤0.3VA/相(In=5A)，0.1VA/相(In=1A)四方CSC-150母线保护装置≤0.3VA/相(In=5A)，≤0.1VA/相(In=1A)国电南自PST-1200系列数字式变压器保护装置≤0.5VA/相深圳南瑞BP-2型微机母线成套保护装置≤0.5VA/相南瑞继保RCS-931系列超高压线路成套保护装置＜1VA/相(In=5A)，＜0.5VA/相(In=1A)南瑞继保RCS-915型微机母线保护装置<1VA/相(In=5A)，<0.5VA/相(In=1A)南瑞继保RCS-9000系列变压器保护装置＜1VA/相(In=5A)，＜0.5VA/相((In=1A)典型故障录波装置<0.5VA/相(In=5A)，<0.2VA/相(In=1A)南自电网公司ND300数字式电网电能计量装置≤0.5VA/相(In=5A)，≤0.3VA/相(In=1A)电流互感器二次回路阻抗主要包括三部分：连接线缆的阻抗、保护或测量装置的阻抗、二次导线与接线柱间的接触电阻（一般取0.05~0.1Ω）。对于额定二次电流1A、额定二次负荷5VA(5欧姆)的电流互感器而言，如果将保护或测量装置的阻抗按照表1中功耗最大值0.5Ω、二次导线与接线柱间的接触电阻按0.1Ω考虑，则保护或测量装置的阻抗值为4.4VA(4.4Ω)。对于截面积为4mm2的铜导线，每米的电阻为0.00438Ω。此外，对于测量级的二次绕组（0.1级、0.2级、0.2S级、0.5级、0.5S级和1级）而言，二次负荷为额定二次负荷的25%~100%之间（即额定二次负荷最大为二次负荷的4倍）时准确级方能保证。因此，建议将额定二次电流1A的电流互感器的额定二次负荷上限值取为5VA(即二次回路阻抗的最大值按5欧姆估算)。另外，考虑到部分改建或者扩建站中电流互感器的额定二次电流仍使用5A的实际情况，将其二次回路阻抗的最大值按2欧姆（即额定二次负荷的上限值为50VA）估算。（2）条文内容：220kV及以上电压等级电流互感器宜选用通过内部电弧故障试验的产品。条文解释：油浸式电流互感器防爆性能不足，故障后波及周围设备，并对爆炸波及范围内的运维人员造成人身安全威胁，因此增加其内部电弧故障试验