《能源2022034變壓器鐵心接地電流現(xiàn)場測試導(dǎo)則編制說明》

電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《變壓器鐵心接地電流現(xiàn)場測試導(dǎo)則》

編制說明

1.工作內(nèi)容

1.1任務(wù)來源

電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《變壓器鐵心接地電流現(xiàn)場測試導(dǎo)則》（以下簡稱本《標(biāo)準(zhǔn)》）

是根據(jù)《國家能源局綜合司關(guān)于下達(dá)2022年能源領(lǐng)域行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制修訂計(jì)劃及外

文版翻譯計(jì)劃的通知》（國能綜通科技【2022】96號）而編制的，計(jì)劃編號：

能源20220345，由電力行業(yè)高壓試驗(yàn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)現(xiàn)場檢測分技術(shù)委

員會(huì)歸口組織編寫工作。

本標(biāo)準(zhǔn)為首次制定。

1.2主要參加單位

本文件由國網(wǎng)湖北省電力有限公司電力科學(xué)研究院牽頭編制，主要參加起

草單位包括：國網(wǎng)湖北省電力有限公司電力科學(xué)研究院、國網(wǎng)山東省電力有限

公司電力科學(xué)研究院、國網(wǎng)山西省電力有限公司電力科學(xué)研究院、西安熱工研

究院有限公司、特變電工沈陽變壓器集團(tuán)有限公司、吳江變壓器有限公司、廣

州西門子變壓器有限公司、蘇州華電電氣股份有限公司、廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公

司電力科學(xué)研究院。

起草人12人：賀家慧、汪濤、吳彤、謝齊家、朱文兵、俞華、何信林、王

相中、孫健、呂曉東、姜杏輝、馬志欽；

本文件由國網(wǎng)上海市電力公司電力科學(xué)研究院徐鵬擔(dān)任主審專家，負(fù)責(zé)全

程指導(dǎo)本文件的編制工作。

1.3起草過程

（1）2022年11月15日，標(biāo)委會(huì)組織在線上召開了標(biāo)準(zhǔn)工作組啟動(dòng)會(huì)并對初

稿進(jìn)行了第一次討論，主要對標(biāo)準(zhǔn)的范圍、標(biāo)準(zhǔn)的章節(jié)安排等提出了修改意見，

確定了標(biāo)準(zhǔn)的整體框架。主要技術(shù)意見如下：a）標(biāo)準(zhǔn)框架由11部分構(gòu)成：范圍、

引用文件、術(shù)語定義、測試原理、測試裝置技術(shù)要求、測試技術(shù)要求、測試數(shù)

據(jù)處理及結(jié)果判定、測試報(bào)告、附錄A鐵心狀態(tài)與接地電流相關(guān)性分析、附錄B

鐵心接地電流實(shí)測波形、附錄C測試記錄及測試報(bào)告；b）標(biāo)準(zhǔn)范圍為“適用于

變壓器（電抗器）鐵心及夾件接地電流的現(xiàn)場測試”；c）條款中不涉及“在線

監(jiān)測”的技術(shù)內(nèi)容。

（2）2022年11月-2023年4月，編寫組按照分工要求開展了調(diào)研、試驗(yàn)驗(yàn)證，

對標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修改，形成了標(biāo)準(zhǔn)征求意見討論稿初稿。

（3）2023年4月20日，標(biāo)委會(huì)組織召開了編制工作組第二次工作會(huì)議，并

組織專家對標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容進(jìn)行了審查。會(huì)議經(jīng)過討論，形成如下技術(shù)意見：a）

術(shù)語和定義中，增加“鐵心和夾件的合成電流”；b）細(xì)化測試裝置的電磁兼容

技術(shù)要求；c）完善測試裝置的功能和性能要求；d）結(jié)合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，修改“測

試數(shù)據(jù)分析和異常結(jié)果處理”的條款描述。

（4）2023年4月-5月，國網(wǎng)山東電科院、國網(wǎng)山西電科院、特變電工沈變、

西安熱工院，按分工安排搜集了典型的鐵心和夾件接地電流現(xiàn)場測試案例；國

網(wǎng)湖北電科院、廣州西門子變壓器有限公司、蘇州華電，開展了變壓器鐵心接

地電流的驗(yàn)證試驗(yàn)，主要包括：測試裝置的性能試驗(yàn)、變壓器空載實(shí)驗(yàn)時(shí)鐵心

和夾件接地電流與試驗(yàn)電壓的同步測量。結(jié)合調(diào)研和試驗(yàn)結(jié)果，國網(wǎng)湖北電科

院完成了標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿，提報(bào)標(biāo)委會(huì)審查后進(jìn)入征求意見環(huán)節(jié)。

2.編寫原則和主要內(nèi)容

2.1編寫原則

本文件是首次制定，編制遵循“統(tǒng)一性、協(xié)調(diào)性、適用性、一致性和規(guī)范

性”的原則，嚴(yán)格按照GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件

的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》進(jìn)行編制，并與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

2.2主要內(nèi)容

按照電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范性編制要求，本文件內(nèi)容結(jié)構(gòu)上主要包含目次、前

言、引言、范圍、規(guī)范性引用文件、術(shù)語和定義、測試原理、測試儀器/裝置技

術(shù)要求、測試技術(shù)要求、測試數(shù)據(jù)處理及結(jié)果判定、測試報(bào)告、附錄A鐵心異常

狀態(tài)與接地電流的相關(guān)性分析、附錄B變壓器鐵心接地電流實(shí)測波形、附錄C測

試記錄模板。

本文件是發(fā)電廠、變電站相關(guān)運(yùn)維、試驗(yàn)人員規(guī)范開展變壓器鐵心接地電

流現(xiàn)場測試的指導(dǎo)性文件。

2.3編制目的及要解決的問題

變壓器鐵心接地電流是反映變壓器內(nèi)部鐵心狀態(tài)的重要特征參量，通過測

量和分析鐵心接地電流可以判斷變壓器是否存在鐵心多點(diǎn)接地、直流偏磁等缺

陷。但是，行業(yè)內(nèi)缺乏變壓器鐵心接地電流現(xiàn)場測試的方法標(biāo)準(zhǔn)；運(yùn)維人員在

開展鐵心接地電流現(xiàn)場測量時(shí)，一般采用鉗型電流表測量接地電流，根據(jù)測量

的電流幅值是否超標(biāo)，來判斷鐵心是否正常。由于測試方法粗放、測試程序隨

意、測試位置不統(tǒng)一、未考慮電流諧波和空間電磁干擾影響等，導(dǎo)致測量結(jié)果

的置信度低，無法有效判斷變壓器鐵心狀態(tài)。而不同電壓等級、不同鐵心結(jié)構(gòu)

的變壓器，在正常運(yùn)行時(shí)鐵心接地電流呈現(xiàn)不同的諧波特征的；實(shí)測數(shù)據(jù)表明，

大量的變壓器鐵心接地電流甚至以3次諧波為主、基波電流為輔；而鐵心發(fā)生多

點(diǎn)接地、位移形變、硅鋼片短路等故障，會(huì)在接地電流上呈現(xiàn)不同的變化特征。

目前相對粗放的測試方法、籠統(tǒng)地關(guān)注接地電流的基波有效值，會(huì)淹沒鐵心異

常狀態(tài)的各種信息，導(dǎo)致無法準(zhǔn)確有效地開展鐵心狀態(tài)評估，不利于變壓器安

全穩(wěn)定運(yùn)行。

因此，有必要制定本文件，規(guī)范鐵心接地電流現(xiàn)場測試方法，獲得更加豐

富的鐵心接地電流特征波形和測量數(shù)據(jù)，進(jìn)一步分析鐵心接地電流波形特征與

鐵心各種異常狀態(tài)之間的關(guān)聯(lián)性，為開展變壓器鐵心狀態(tài)評估奠定基礎(chǔ)。

3.主要試驗(yàn)驗(yàn)證情況及預(yù)期達(dá)到的效果

國網(wǎng)湖北電科院、國網(wǎng)山西電科院、蘇州華電等單位開展了本文件的試驗(yàn)

驗(yàn)證工作，保障了標(biāo)準(zhǔn)中各項(xiàng)技術(shù)條款的合理性和科學(xué)性。

已開展的試驗(yàn)驗(yàn)證，主要包括：1）對不同電壓等級、不同結(jié)構(gòu)形式的變壓

器鐵心及夾件接地電流的現(xiàn)場測量；分別對110kV、220kV、500kV、1000kV的

交流變壓器和±800kV換流變壓器開展了現(xiàn)場鐵心接地電流測試，其中220kV和

500kV分別選取了單相變壓器和三相一體變壓器進(jìn)行了現(xiàn)場測試，±800kV換流

變壓器現(xiàn)場測試時(shí)，同步對鐵心接地電流、夾件接地電流、中性點(diǎn)電流進(jìn)行了

同步采樣和分析；通過這些驗(yàn)證試驗(yàn)，給出了不同電壓等級、不同結(jié)構(gòu)形式的

鐵心接地電流典型波形和實(shí)測數(shù)據(jù)，并驗(yàn)證了本文件規(guī)定的現(xiàn)場測試方法的合

理性、適用性；2）鐵心接地電流測試裝置的性能試驗(yàn)，主要是針對鐵心接地電

流測試的電流傳感單元和數(shù)據(jù)采集分析單元開展了性能驗(yàn)證；通過驗(yàn)證，進(jìn)一

步證明了本文件中關(guān)于鐵心接地電流測試裝置技術(shù)要求和性能參數(shù)指標(biāo)的合理

性和適宜性。

4.采用國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)情況，與國際、國外同類標(biāo)準(zhǔn)水平的對比

情況

本文件無采用國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的情況。

5．與現(xiàn)行法律、法規(guī)、政策及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)性

本文件引用了如下現(xiàn)行有效標(biāo)準(zhǔn)：

GB/T4208外殼防護(hù)等級（IP代碼）

GB/T6587-2012電子測量儀器通用規(guī)范

GB/T17626.2電磁兼容試驗(yàn)和測量技術(shù)靜電放電抗擾度試驗(yàn)

GB/T17626.3電磁兼容試驗(yàn)和測量技術(shù)射頻電磁場輻射抗擾度試驗(yàn)

GB/T17626.4電磁兼容試驗(yàn)和測量技術(shù)電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn)

GB/T17626.5電磁兼容試驗(yàn)和測量技術(shù)浪涌(沖擊)抗擾度試驗(yàn)

GB/T17626.6電磁兼容試驗(yàn)和測量技術(shù)射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度

GB/T17626.8電磁兼容試驗(yàn)和測量技術(shù)工頻磁場抗擾度試驗(yàn)

GB/T17626.11電磁兼容試驗(yàn)和測量技術(shù)電壓暫降、短時(shí)中斷和電壓變

化的抗擾度試驗(yàn)

GB/T24846-20181000kV交流電氣設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程

DL/T273-2012±800kV特高壓直流設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程

DL/T393-2021輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程

DL/T596-2021電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程

DL/T1798-2018換流變壓器交接及預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程

其中，對測試儀器環(huán)節(jié)適應(yīng)性、電磁兼容性的技術(shù)要求，主要引用：GB/T

4208、GB/T6587、GB/T17626系列標(biāo)準(zhǔn)。對不同電壓等級的交流變壓器、換流

變壓器的鐵心及夾件接地電流的測試數(shù)據(jù)分析及判據(jù)，主要引用：GB/T24846、

DL/T273、DL/T393、DL/T596、DL/T1798中的相關(guān)條款。本文件與現(xiàn)行法律、

法規(guī)、政策沒有抵觸，與現(xiàn)行有效的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)。

6．重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)

本文件在編制過程中，未產(chǎn)生重大分歧意見。

7．貫徹標(biāo)準(zhǔn)的要求和措施建議

本文件作為一種推薦性的指導(dǎo)文件，提出了變壓器鐵心接地電流現(xiàn)場測試

方法、儀器技術(shù)要求、測試步驟及注意事項(xiàng)、結(jié)果分析判定等，能有效指導(dǎo)變

壓器鐵心接地電流現(xiàn)場測試工作的規(guī)范開展。

因此在本文件的貫徹過程中應(yīng)組織各省市、自治區(qū)發(fā)電、變電運(yùn)維和試驗(yàn)

機(jī)構(gòu)等從事變壓器現(xiàn)場試驗(yàn)工作的人員，以及鐵心接地電流測試儀器生產(chǎn)企業(yè)

相關(guān)人員學(xué)習(xí)宣貫，對相關(guān)技術(shù)條款進(jìn)行詳細(xì)明確解讀，保證條款內(nèi)容執(zhí)行的

正確性和規(guī)范性。

8．廢止現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的建議

無。

9．標(biāo)準(zhǔn)涉及的技術(shù)創(chuàng)新，知識(shí)產(chǎn)權(quán)處置、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)、推廣應(yīng)

用等情況

無

10.標(biāo)準(zhǔn)名稱與計(jì)劃項(xiàng)目名稱發(fā)生變化的主要原因

無

11.其它應(yīng)予說明的事項(xiàng)。

無

12.重要條款解釋

（1）范圍

由于鐵心接地電流現(xiàn)場測試的先決條件是被測變壓器的鐵心或夾件有外引

接地線，因此在范圍中明確“適用于有接地引出線的變壓器的鐵心及夾件接地

電流的現(xiàn)場測試”。同時(shí)，油浸式電抗器的測試過程與變壓器一致，因此說明“油

浸式電抗器可參照執(zhí)行”。

（2）規(guī)范性引用文件

主要引用測試儀器的環(huán)境適應(yīng)性、電磁兼容性相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)；同時(shí)引用

行業(yè)內(nèi)廣泛使用關(guān)于鐵心接地電流和夾件接地電流測試要求及判據(jù)相關(guān)的電力

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

（3）術(shù)語和定義

為了便于本標(biāo)準(zhǔn)更好使用，規(guī)范提出鐵心接地電流、夾件接地電流、中性

點(diǎn)電流、直流偏磁電流、多點(diǎn)接地、空間磁場干擾、參考信號等術(shù)語。同時(shí)，

由于實(shí)際測試時(shí)，可測量鐵心和夾件接地的合成電流，來判斷鐵心和夾件之間

是否存在絕緣損傷，因此提出“鐵心和夾件的合成電流”的術(shù)語。

（4）測試原理

變壓器鐵心和夾件接地電流為帶電測試，在變壓器運(yùn)行時(shí)，采用電流傳感

單元采集電流、分析單元分析電流，即可完成測試。但需注意的是，鐵心和夾

件接地電流一般需分開測量、特殊工況下增加合成電流量。因此，根據(jù)上述測

量原理，給出了測試回路示意圖，便于使用者理解。

（5）測試儀器

測試儀器為戶外使用，其環(huán)境條件、供電電源、外殼防護(hù)、環(huán)境適應(yīng)性、

電磁兼容性，與通用的帶電檢測儀器一致。

在功能方面，除常規(guī)的電流顯示、超閾值提醒、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等功能要求外，

還基于以下考慮，提出傳感器結(jié)構(gòu)、測量帶寬、同步采樣等方面的技術(shù)要求：

a）為了便于現(xiàn)場測試，電流傳感單元需采用開口設(shè)計(jì)，且開口需能使傳感

器卡在常用的接地扁鋼上，因此參考變電站內(nèi)接地扁鐵的主要尺寸，對傳感器

的開合口徑提出了建議要求。

b）經(jīng)過大量現(xiàn)場實(shí)測，變壓器鐵心接地電流中含有豐富的諧波。對于交流

變壓器，主要以1、3、5、7、9、11、13、15、17、19次為主，因此建議交流變

壓器的鐵心接地電流測量單元的帶寬不低于1kHz；而換流變壓器，由于閥側(cè)存

在豐富的諧波，實(shí)測的鐵心接地電流中往往有高次諧波分量，因此，結(jié)合實(shí)際

測試情況，提出其測量帶寬不低于10kHz。

c）為了便于后續(xù)分析，鐵心接地電流、夾件接地電流宜具備同步采樣（同

時(shí)記錄和分析）的功能；為了進(jìn)一步分析鐵心接地電流中的有功分量（與內(nèi)部

異常損耗有關(guān)）、無功分量（與內(nèi)部寄生電容變化有關(guān)），可與參考信號（繞組

電壓信號）進(jìn)行同步采樣和關(guān)聯(lián)分析。

在性能方面，主要提出測量范圍、允許誤差外，還基于以下考慮，提出采

樣率、抗干擾設(shè)計(jì)等方面的性能要求：

a）采樣率的要求，為0.2MS/s,與前述測量帶寬的要求協(xié)調(diào)一致，目的是為

了確保波形測量有足夠的還原度。

b）抗干擾性，提出在典型的工頻磁場干擾（50μT均勻磁場，來源于不同電

壓等級變電站內(nèi)、變壓器附近的工頻磁場強(qiáng)度實(shí)測的典型值）條件下，電流測

量的變化量不應(yīng)超過允許誤差的1/3-1/2。

c）電流傳感單元的相位允許誤差，需控制在一定范圍內(nèi)，確保電流傳感單

元在采集不同頻率的信號時(shí)，不會(huì)導(dǎo)致時(shí)域波形失真或發(fā)生畸變。結(jié)合對高精

度鉗型傳感器的調(diào)研，和實(shí)際現(xiàn)場測量面臨的諧波分析的要求，綜合提出電流

傳感單元在0~500Hz、500Hz-10kHz頻率范圍內(nèi)的相位誤差要求。

（