电容式电压互感器试验

电容式电压互感器试验

作者：作者单位：日期：2005-3-7 14:11:17

摘要：

电容式电压互感器试验

第一章绪论

电压互感器作为一种电压变换装置(Transformer)是电力系统中不可或缺的设备，它跨接于高压与零线之间，将高电压转换成各种仪表的工作电压，（国标规定为100/√3和100V），电压互感器的主要用途有：1）用做商业计量用。主要接于变电站的线路出口和入口上，常用于网与网、站与站之间的电量结算用，这种用途的互感器一般要求0.2级计量精度，互感器的输出容量一般不大；2）用做继电保护的电压信号源。这种互感器广泛应用于电力系统的母线和线路上，它要求的精度一般为0.5级及3P级，输出容量一般较大；3）用做合闸或重合闸检同期、检无压信号用，它要求的精度一般为1.0、3.0级，输出容量也不大。现代电力系统，电压互感器一般可做到四线圈式，这样，一台电压互感器可集上述三种用途于一身。

电容式电压互感器（Capacitor Voltage Transformers，简称“CVT”）是50年代开始研制生产，经过科技人员不懈的努力，我国的电容式电压互感器技术已达到国际先进水平，但在生产、试验研究、以及使用过程中存在很多问题。本文拟从电容式电压互感器的各种试验基本原理入手，着重说明电容式电压互感器基本试验方法，检验的目的以及在现场使用、现场检验方面存在的问题怎样通过试验的手段来判断等问题，以使产品设计、试验、销售、服务和运行部门的专业人员对其有一个比较全面的了解。

第二章电容式电压互感器试验要求

§1.基本试验条件

1.1试验的环境条件

为了保证试验的准确性、可靠性，所有试验应在一定条件下进行，试验时应注意试验环境条件并做好记录。试验环境条件分为两种，一种为人工环境，这种情况下，一般在产品标准中都作了具体规定；另一种为自然环境条件，这种情况下，试验条件一般应遵循以下几条规律。

a) 环境温度，应在+5～+35 ℃范围内。

验收试验主要是购买方在安装前进行的试验。是为了检验互感器在运输中有否受到损伤，确保所安装的互感器是良好的。

有关要求和规定

一次端子间的工频耐受电压试验值应不超过规定试验电压的75％。

准确度试验应在允许频率范围和额定电压下进行。

第三章电容式电压互感器基本试验内容

综合两个国标的内容，电容式电压互感器的基本试验项目有以下十六条，具体内容如下：

1) 外观检验

试验目的

检验互感器的外观性能。检验互感器的金属件外露表面是否具有良好的防腐蚀性能，产品铭牌及端子标志是否符合图样要求。

试验方法

目测，观察。

2)密封性试验

试验目的

检验互感器（包括电容分压器和电磁单元）各密封部位的密封性能。

试验方法

图1极性检验

电磁单元的密封性试验方法一般由制造厂规定，一般通过给试品充油压或给试品加温进行，具体要求和方法有制造厂提出。

3)绕组的极性检验

试验目的

2）斜线下的数据仅用于内绝缘。

标准中规定了安装运行地区的海拔超过1000 m绝缘水平，若安装运行地区的海拔超过1000 m但不高于1000 m，则应按海拔高度来折算。用标准规定的额定耐受电压乘以海拔校正系数Ka，Ka计算公式如式（1）。

(1)

式中：H——安装地区的海拔高度，m。

试验方法

图2工频耐压试验

（一）短时工频耐受电压试验

如图2所示，相应的试验电压施加于高压端子与接地端子之间（低压端子与接地端子相连接）。耐受时间1min。试验前后可用电桥测量电容及介损，用于判断是否有元件击穿等故障发生。

短时工频耐受电压试验可分为干试与湿试，试验可分别对电容分压器和电磁单元进行。

对于电容分压器的试验，湿试不允许分节进行，干试可分节进行。若分节进行试验，应按公式（2）来计算单节试验电压。

（2）

对于电磁单元部分的试验，试验过程中应注意以下几个问题：

①电磁单元中压回路的耐受电压水平按下式（3）计算，

（3）

式中：

—互感器高压端子和接地端子间的试验电压；

t

、—分别为电容分压器的高压电容和中压电容；

—电压分布不均匀系数，可取1.05。

②对于电磁单元的工频耐受电压试验，试验前把电磁单元与电容分压器分开。当电磁单元的中

压端子外露时，型式试验应在淋雨状态下进行。试验分别对电磁单元的变压器、电抗器和铁磁谐振阻尼装置进行，试验时应注意将阻尼装置与变压器的连接线拆开。电磁单元内若接有过电压保护用放电器件，在试验时也应将其连接线拆开。

③对变压器一次绕组进行试验时，试验电压值应为按式（3）计算。试验电压可以直接用单独电源来供给，也可以由二次侧感应得到。无论用哪一种方式得到试验电压，均应在高电压侧测量试验电压。当电压升到试验电压值以后，历时间1 min，然后立即把电压降下来。

在试验过程中应注意：变压器的铁心、未接电源的二次绕组的一个端子和一次绕组的低电压端子以及油箱外壳均应接，而未接电源的绕组处于空载状态。

试验时，为避免铁心过度饱和，试验电压的频率可以增加到额定值以上。如果频率超过额定值的两倍，试验时间可以减小到按式（4）计算之值，但不得短于15 s。

（4）

式中：t—用频率为t的电压来试验时所需经历的时间，单位s。

—试验电压的频率。

t

在试验中有否损坏，可以用在试验前后测量变压器的空载电流和损耗的方法来检验。

①电抗器的耐受电压试验用单独电源来进行，历时1 min。电抗器绕组的端子之间的绝缘水平及其保护器件的放电电压，应与在二次侧短路和开断等过程中电抗器上可能出现的最大过电压水平相适应。具体数值由制造厂规定。为避免铁心过度饱和，可以提高试验电压的频率，此时试验时间按上述规定适当缩短。

②)电磁单元中压回路的接地端子与地之间，二次绕组的端子（含附件）对地及其相互之间的绝缘应能承受工频3 kV（方均根值）的试验电压，历时1 min。

b)电容分压器的低压端子对地绝缘应能承受工频10 kV（方均根值）的试验电压，历时1 min，若低

压端子不暴露在风雨中，则试验电压为4 kV（方均根值）

（二）雷电冲击耐受电压试验

雷电冲击耐受电压试验在互感器整体上进行，试验电压的波形为（1.2～5）／（40～60）s。也可分别对电容分压器（不允许分节进行）和电磁单元进行，电磁单元试验电压按变比计算得到。

试验时，应施加正极性和负极性冲击各15次，如果在连续的15次冲击中未发生多于2次的闪络且未发生击穿，则认为互感器通过了试验。