电容式电压互感器介损异常现象原因分析及解决措施

１ 传统西林 电桥和数字电桥的分析
１ ． １ 西林 电桥 和 数 字 电桥
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外界干扰有以下几种 ： 中间电磁单元 的影响 、 试品表面脏
污引起的泄露 电流、 电磁干扰等 。
２ 中间电磁单元的影响
另一个不可忽视 的因素是电容式 电压互感 器中间电 磁单元 的影响。 由于 电容式 电压互感器需要 向二次提供 电 压， 所 以其主回路一般设计 成电容分压器 的形式 ， 通过其 中压电容抽取 电压 ， 再通过 电磁单元在二次绕组上产生可 供 电压表直接测量 的二次 电压。 当我们进行整体 电容和介 损测量时， 如果没有好的屏蔽措施来屏蔽掉 电磁单元对地 回路向主测量 回路的“ 反向” 影响 ， 则对测量结果会产生很 大影响， 甚至有可能使介损呈现负值 。
第３ ２卷第 ｌ ５期
Ｖ０ ｌ ３２ Ｎ ｏ ． １ ５
企 业 技 术 开 发
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２ ０ １ ３年 ５月
Ｍａ ｖ ． ２ ０１ ３
电容式 电压互感器介损异 常现象
图 ３ 泄 露 电流 影 晌 的 电 路分 析
差异。 但是 由于近工频 中心频率两侧介损与频率 的关 系总
是变化的 ， 除非在此区域有多个元器件 的谐振点 ， 所 以这 图３ 中Ｒ ， 、 Ｒ ２ 、 Ｒ ， 表示套管表面的等值分布 电阻 ， ｃ 。 、 ｃ 、 种对称 的双异频测量 ， 这种差异对 于测量结果的影响被降 Ｃ 。 ， 为对应的分布电容。 当表面泄漏很大时候 ， Ｒ 、 Ｒ 、 Ｒ ， 对于 低到一个完全可 以忽视的地步。 实际上 ， 在工频 附近 ， 介损 套管表面的电压分布起到主导作用 。 而套管表面由于电导
３ 、 Ｒ 、 ｃ ｎ 可以计算ｃ 。 从本质上来说 ， 数字 电桥 随着 电网的不断发展 ， 电容式电压互感器（ Ｃ Ｖ Ｔ ） 取代 容易的通过Ｒ 所不 同之处在于传 电磁式电压互感器（ Ｖ Ｔ ） 的趋势越来越 明显。 Ｃ Ｖ Ｔ 大规模使 的原理仍然是基于最传统的桥式电路 ， 在先进 的数字 用的前提是 其绝缘 能够得到 良好 的监察 。广东 电网公 司 统 的平衡检流计被智能的计算模块所代替， Ａ ／ Ｄ 采样技术被广泛应用 ， 计算机直接计算 和比较 《 电力设备预防性试验规程》对Ｃ Ｖ Ｔ 分压 电容的电容值和 电桥 中， ／ Ｄ 采样后的电压值 ， 对标准 电流和试品电流进行矢 介损值做 了严格的规定。 如果Ｃ Ｖ Ｔ 的电容值或者介损值发 经过Ａ
原 因分 析 及 解 决 措 施
韩 胡 ， 杨 刚
（ 广东电网公 司潮州供 电局 ， 广东 潮州 ５ ２ １ ０ ０ ０ ）
摘 要： 造 成 电容 式 电压 互 感器介 损 异 常现 象的 原 因可 能是 单 一 的 ， 也 可能 是复 合 的。 介损 异 常将 不 能正确 对 电力设 备绝 缘 状 况进行 评估 。 文 章试 图从 电桥原 理 、 电磁 单 元 的影响 、 泄露 电流 以及 电磁 干扰 等 多方 面尝试 对这 一 问题 进行 分析 ， 并给 出具
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图 ４ 电磁 干 扰 的 电路 分 析
块对标准电流和所测电流进行矢量运算 ， 幅值用于计算 电 容量 ， 角差用于计算ｔ ａ ｎ ８ 。
（ ａ ） 等 值 电路 图 （ ｂ ） 简 化 电路 图 （ Ｃ ） 向量 图
４ ． ３ 异频 介损 与 工频 介损 的 差异 需要说 明的是 ， 异频测量与工频测量之间存在一定 的
在１ 象限区域和４ 象限区域时 ， 电磁单元呈现的状态将有 作者简介 ： 韩胡 （ １ ９ ８ ３ 一 ） ， 男， 安徽人 ， 硕 士研 究生 ， 中级 工程 师 ， 主要 Ｉ 可能截然不 同， 前者呈现容性而后者呈现感性 。 当电磁单 研 究方 向 ： 高电压 与绝缘 技 术。
企 业 技 术 开 发
０ 。 ， 所 以流经试品ｚ 的电流Ｉ ｘ ＿ ＿ 一 定滞后于流经标准电 度， 结合具体实际 ， 找到行之有效的现场排查手段 ， 使试验 电压９ 容ｃ 的电流Ｉ ， 若有一外界干扰打破了这种干扰 ， 使得Ｉ 超 过程顺利进行 ， 以期达到正确评估设备 的目的。 前 于Ｉ ， 则所测得 的介损就为负值 。 在实际的测量 中， 这种
幅值用于计算电容量 ， 角差用于计算 。 生明显变化 ， 将有可能引发严重的爆炸事故 。 我局试验人 量运算 ， 员在长期的工作 中发现容性设备的介损 异常现象时有发 １ ． ２ 介 损异 常 的可 能原 因 通过上述电桥分析和电容特性可知 ， 电容 的电流超前 生。 本文对这一现象进行研究 ， 从高压电气试验人员 的角
图 １西林 电桥 和数 字 电桥原理 图
西林电桥和数字电桥原理如图ｌ 所示 ， 无论是传统的 西林 电桥还是先进 的数字 电桥 ， 其核心思想都是为了使电 路达到平衡 。 在平衡 电路的状态下 ， 传统西林 吊桥可以很
图 ２ 中 间电磁单 元影 响 向量 图
图２ 显示 了电磁单元 电流影响的象 限分析， 由图可知：
体 的介损 异 常现场排 查措 施 。
关键 词 ： 电容式 电压 互感 器 ； 介 损异 常 ； 排 查措 施 中图 分 类 号 ： Ｔ Ｍ ４ ５ １ 文 献标 识 码 ： Ａ 文章编号： １ ０ ０ ６ — ８ ９ ３ ７ （ ２ ０ １ ３ ） １ ５ － ０ ０ ２ １ — ０ ２
元呈现感性状态时， 现场测的的介损值误差较大。 这是因 为： Ｉ 的相位滞后Ｉ ， ８ ’ ＜６ ， ８ ’ ＜８ ” ， ￣ Ｐ ｔ ａ ｎ ８ ” ＜Ｏ ， 电磁单元 的 介损值为负值。
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２ ０ １ ３ 年５ 月
３ 试品表面脏污引起的泄露 电流影响
试 品表 面脏 污 引起 的泄露 电流 影 响如 图３ 所示 。