CVT常规试验方法

（一） 常规试验方法
制造厂的铭牌上有一个内端子盒，装有R 1～R6，k1～k6，Xr 、AL 等12个端子和一块端子板；全部外露能拆的端子有δ、a 、x 、a f 、xf ；中压互感器高压线圈两端均无法断开。

测量若采用QS1电桥反接线方式，即“δ”点接地，则测量原理参看力2.29。

图2.29 反接线测量接线原理图
r 、等效于空载损耗的电阻； C 、一次对二次及地的分布电容； g 、等效于一次对二次及地介质损的电导
图2.29可以把中压互感器一次激磁电感与损耗以及一次对铁芯、外壳、二次线圈的等值电容和介质损全部测入。

近似估算这一测量误差可用图2.30来表示。

流过测量电桥的电流为∙
I 1=∙
I 2+∙
I 3，由于∙
I 3反映的是线圈电感、激磁损耗，以及中压互感器一次对二次及其他的tg δ,所以∙
I 3的方向较∙
I 2超前于电压的角度要小，如果电感作用较大，将出现偏大的tg δ测量误差。

如果没有∙
I 3的影响，测量的则是C 1和C 2串联的介质损。

设C 1、C 2和Cn 的介质损分别为tg δ1、 tg δ2和tg δB ，且C 2=4C 1，则此时测得的介质损 tg δ≈
54,tg δ1+51· tg δ2+51·1
+n n ·tg δB (2.50)
式中n=C B /C 2；取C B =500皮法；C 2=35000皮法，则n=1/70。

所以由于tg δ
B 的影响使
测得的, tg δ增大值
△ tg δ=
71151∙ tg δB =355
1,tg δB 一般中压互感器由于激磁电感的影响，tg δ可达百分之几十，所以△ tg δ一般为百分
之零几（实测约为0.1～0.3%左右），仍在电桥允许测量误差范围之内。

但当中压互感器一次线圈发生短路时，实测的 tg δ值可达百分之几。

现场测量结果如表2.27所示。

图2.30 简化后的等值线路图
C B ：一次对二次及其他的等值电容； R B ：一次对二次及其他等值介质损的电阻
（1）正接线：测量原理图见图2.31。

此时Xr 点悬空，C B 为中压互感器一次线圈对铁芯、外壳和二次线圈的等值电容，L B 表示因一次线圈一端施加电压有部分线圈参与等值电路、与C B 相串联的电感。

此时流经电桥测量臂的电流为∙
I 2。

由向量图可知，出现了偏小的测量结果，在很多情况下甚至出现负介质损的测量值。

现场用倒相法进行干扰下tg δ测量时，由于∙
I 3的分流作用，往往现出两个负值。

这样的测量结果是无法进行计算和绝缘分析的。

现场测量结果如表2.28所示。

图2.31 正接线测量原理图
（a ） 接线图；(b)等值线路图；（c ）向量图
（2）反接法：测量原理图如图2.32所示。

此时Xr 点仍悬空；L B 及tg δB 均远小于图2.31 的情况，由式（2.50），可知，其测量误差
△
tg δ=
1
151+∙n tg δ B
因为 tg δB 较小，所以△tg δ可以忽略。

即 使中压互感器一次线圈短路，由于Xr 点不接地， 引入的增大测量误差将小于图2.31中的情况。

此
此可认为C 2与C B 并联后再与C 1串联。

由于C 2》 图2.32 反接线测量原理图
C B 所以可以略去C B 的影响，测得的介质损 tg δ=
215
1
54δδtg tg + （2.51）
式中tg δ1和tg δ2分别为主电容C 1和分压电容C 2的介质损。

由式（2.51）可知，此时较灵敏地反映了C 1的绝缘状况，而对于运行中易于损坏的C 2，则反映不够灵敏，此外还可得知，当tg δ1≈时，必须满足tg δ2≥5%，才能使C 1与C 2串联的总介质损tg δ≥1%（规程中合格标准的上限值），即才可能超过规程允许的标准。

由于可见，此时检出缺陷的灵敏度低到何等程度。

测量中压互感器tg δ的方法是：将C 2末端δ与C 1首端相连，Xr 悬空，中压互感器二次线圈短路接地，并按反接线测量；测量接线如图2.33所示。

此时测量的是C 1与C 2并联后再与C B 串联的介质损。

设主电容、分压电容、中压互感器一次对铁芯、外壳和二次的电容和介质损分别为C 1、C 2、C B 和tg δ1、tg δ2、tg δB ，则测得的介质损耗因数：
tg δ=
B
B
B C C C tg C C C C tg C tg C tg C C +++++++212
12
21211)21((
δδδδ
（2.52）
因此C 1+C 2》C B ，故工（2.52）可为为tg δ≈tg δB ；因而测得的介质损可近似认为是中压互感器一次对铁芯、外壳和二次的介质损。

图2.33 测量中压互感器tg δ的接线图
（二）、测量C 1、C 2和tg δ1、tg δ2的方法
测量C 1和tg δ1的方法如图2.34所示。

电源由中压互感器辅助二次线圈加压，XT 点接地，按QS1电桥正接线测量。

由于“δ”点的绝缘为5千伏，所以试验电压宜取为3千伏。

图2.34 测量C 1、tg δ1的接线图
标准支路C2与CN 串联。

设C2=35000皮法，CN=50皮法，则其串联后电容量为C ′N=49.93皮法，而串联的介质损式中tg δN 的，为标准电容器CN 的介质损，一般tg δN =0。

由于C2》
图2.34 测量C 1、tg δ1的接线图
标准支路为C 2与C N 串联。

设C 2=35000皮法，C N =50皮法，则其串联后电容量为C ″N =49.93皮法，而串联的介质损式中tg δN 为标准电容器C N 的介质损，一般tg δN =0。

由于C 2 tg δN =
N
N N C C tg C tg C ++22
2δδ
》C N ，所以由上式可得tg δ′≈0。

中压互感器的一次电流I 1=ωC1U ；设C1=8000皮法，U=3000伏，则I1=0.009安。

考虑到R3的值应大于50欧的要求，QS1电桥分流器可选择在0.025安档。

测量C2和tg δ2的方法如图2.35所示。

此时C1=8800皮法和CN=50皮法相串联为标准支路。

串联后的等值电容量为C ″N=49.7皮法。

也可用上述测量C1计算出C ″N 的值。

类似于测量C1的分析，标准支路的介质损tg δ″=0。

试验电压为10千伏，中压互感器一次与辅助二次线圈的电压为13000伏/100伏，一次电压为10千伏时，辅助二次线圈afxf 的电压为77伏。

此时互感器的一次电流I2=ωC2U ，取C2=35000皮法，U=10伏，I2=0.11安，电桥分流器可选择在0.15安档进行测量。

此时总功率P=UI2=1100伏安。

实际测量时，中压互感器一次额定电压为13000伏，一次线圈为QZ20.35毫米漆包线，这是能满足试验电源容量要求的。

但是，由于被试电容C2的电容量较大，电桥测量灵敏度相对较高，所以现场也可以使用较低电压进行测量。

图2.35 测量C2、tgδ2的接线图
测量C1（tgδ1）和C2（tgδ2）时，都是用中压互感器激磁作电源，按QS1电桥正接线进行测量的。

从电桥测量理论可知，正接线在电场干扰下测量误差相对较小，而且在运行条件下C2和中压互感器一次线圈电感在过电压条件下易于损坏。

由于互感器一次线圈线径较细，往往比C2易于烧坏。

对于互感器一次线圈的短路或断路，也可用中压互感器激磁加压来发现。

现场测量结果如表2.29所示。

由上述分析可以看出，YDR型电容式电压互感器由于结构上的原因，给现场的tgδ测量带来较大的困难，但仍可以用tgδ测量的基本原理适当改变试验接线，进行正确的测量。

近年来出厂的YDR型电压互感器，已将中压互感器与C2连接点Xr从瓷套内引出，故可较方便地进行各部分介质同损的测量。

为了分别测出tgδ13、tgδ2和tgδB，并由此计算出C13、C2和CB，必须改进常规试验方法。

我们在现场是采用下述方法进行测量的。

（1）测量C13、tgδ13。

采用正接线（图2.38），由中间变压器辅助二次线圈加压，电桥的标准电容器从中间变上球隙J点接入[J点的绝缘水平只有5千伏，对于QS1型电
桥加2.5千伏才能满足灵敏度的要求，故af、xf间以加压2500/（13000/100）伏为
宜]。

图2.38 测量C13、tgδ13的接线
电桥的标准支路为C2与CN串联。

此时标准支路CN中比常规法多串了C2。

如果
C2对CY 的电容和介质损耗率没有影响，那么此法是可行的。

因为C2=11000皮法，CN=50皮法，所以其串联总电容 C ″N =
N
N
C C C C +22=49.98(PF)≈CN
而串联总介质损耗率 tg δ′N+
2
2
2C C tg C tg C N N Y ++δδ
因为tg δN=0（标准无损电容），而C2》CN ，所以tg δ′N ≈tg δN=0。

因此，此法可用于测量。

中间变压器的一次电流I13=ωC13U13，当C13=17000皮法，U13=2.5千伏时，是I13=0.0133安，电桥分流器可放在0.025安档上。

（2） 测量C2、tg δ2。

采用自励正接线，加2.5千伏电压（图2.39）。

图2.39 测量C2、tg δ2的接线 电桥标准支路为C13与CN 串联。

按上一种分析方法计算出串联后的等值标准电容C ″N =49.85皮法≈CN ，tg δ″N ≈0。

C N 从被试分压电容器上端接入，电桥正接加压10千伏。

Af 、xf 间自励加压为10000/（13000/100）=77伏，计算可竿=0.345安，分压器可放在1.25安档上。

（3） 测量tg δ。

图2.40测量的是中间变压器包括补偿电抗器Ar 、X 对主、辅二次线圈
之间的tg δ。

图2.40 测量中间变压器tgδ的接线
原水电部颁发的《电气设备预防性试验规程》规定，运行中的中间变压器的介质损耗率tgδB应不大于5%。

现场实测CPSE型产品一般在1.5%以内；西安电力电容器厂生产的中间变压器内注有矿物油十二烷基苯多超过5%，有待进一步探讨。

（四）结论
（1）电容式电压互感器中合装于第三节瓷套中的分压电容器C13、C2以及从第三节瓷套中引线的中间变压器的CB可以单独进行测量。

（2）单独测量C13和C2的方法是将C2和C13分别串入电桥标准支路，基本上不改变原标准支路的电容量和介质损耗率的值。

（3）中间变压器的介质损耗率，按《电气设备预防性试验规程》的编制说明中介绍的接线，不能测出数值。

本文介绍的中间变压器自励加压法实测的数据，同时
对运行中因铁磁谐振过电压而损伤的中间变压器可以通过在试验中，监测励磁电
流来发现。

（4）对TYD2-500型电容式电压互感器的中间变压器，由于绝缘油的关系，其介质损耗率多数超过5%的规定，应引起重视。