电容式电压互感器介损测试方法分析

电容式电压互感器介损测试方法分析

发表时间：2017-01-09T16:15:27.153Z 来源：《探索科学》2016年8期作者：王逸平

[导读] 本文主要结合实际介绍了电容式电压互感器的电容量及介损测试的方法及要点。

广东省输变电工程公司广东广州 510950

摘要：随着电容式电压互感器（CVT）在电力系统中的广泛应用，其检测手段也有多种。本文主要结合实际介绍了电容式电压互感器的电容量及介损测试的方法及要点，根据不同的实际情况，采用不同的接线方法，通过分析各种方法的特点，结合实际测试，得出一些结论，为电容式电压互感器介损测试提供参考。

关键词：电容式电压互感器；介损；测试

引言

介质损耗是测量CVT绝缘好坏手段，CVT绝缘受潮，老化内部损伤都可以通过tanN值反应，测量同时可测出电容值并反应CVT内串联电容器组及连接部位是否牢固有无击穿，损坏及放电现象。CVT分为单元式结构和整体式结构，其中整体式结构有整体封闭式和瓷套上引出分压电容抽头两种类型，本文将针对不同结构CVT介绍正接线，反接线和自激法，对测量结果做出分析。

电容式电压互感器CVT主要由电容部分和电磁部分组成，电容部分由主电容器组（C1）和分压电容器（C2）构成电容分压器，电容器之间会有分压抽头引出以方便介损测量。电磁部分由中间变压器（T1），补偿电抗器（L），阻尼器（R0），保护间隙（P）组成。工作时，一次电压通过CVT中的电容分压器将一次高压将低到一定水平通过后面的中间变压器处理转变为可供二次设备保护，测量，计量用的小电压，这种内部结构从一次侧看CVT呈容性可有效避免如串级式电压互感器（电磁式互感器一次呈感性）与电源侧开关断口电容结构形成谐振回路防止了谐振过电压出现。电容分压器（C2）的低压端（N）与地之间可接入载波耦合器（J）它的阻抗值在工频（50Hz）时极小可视为短路，N端在不作载波通讯时必须接地。为补偿电容分压器（C2）的容性阻抗串入补偿电抗器（L）使CVT在工频下回路中电感和分压电容的等效电容处于谐振中从而减小CVT回路自身的阻抗提高了测量精度和带负荷的能力。中间变压器（T1）工作在磁化特性线性段输出低电压供给保护与测量设备其低压端（Xt）在设备运行时与接地端短接并禁止开路，阻尼器（R0）起抑制铁磁谐振保护设备绝缘作用它并联在二次绕组（da，dn）中，该绕组提供零序保护电压额定输出100V也称剩余电压绕组用作高压输电线路某相出现单相接地时给保护器零序电压报警。其余几个绕组可根据准确度分别使用‘0.2’级用作电能计量，‘0.5P’级用作测量及保护电压一用，‘3P’级用作继电保护电压二额，定输出电压都为‘100/√3’V。根据叠装式CVT的两种结构型式：整体封闭和有分压抽头引出。分别针对不同结构介绍不同的现场停电测量方法。

2 测量方法

（1）自激法

对整体封闭式电容式电压互感器因为没有分压抽头引出常规测量法已不能使用。用AI-6000E自动变频介损测试仪进行试验，被试品型号：TYD2 110/―0.01H桂林电力电容器厂，N端与地断开，接高压红色芯线，一次侧接黑色测量线，二次测量线接剩余绕组（da，dn）仪器施加2500V电压，这一绕组中并联有阻尼电阻（R0）可防分压电容与电感（L）形成谐振回路产生的过电压，中间变压器（T1）作为试验变压器从剩余绕组施加电压产生激磁在一次侧感应出高压作为测量用电压用来测量主电容，分压电容和耦合电容器的tanN值和电容值。从剩余绕组加压除并联有阻尼电阻可防过电压损伤绝缘外还因为绕组容量大于电桥消耗功率考虑到电容器串联单元，介损测量时的电压效应，大容量二次绕组试验时可施加更高电压测量出的结果更真实。实际测量时应将一次线与避雷器拆开，悬空并根据二次绕组绝缘水平选择施加电压2.5KV。

（2）正接线

对有分压抽头引出的CVT进行介损测量如被试品两端对地绝缘时使用此方法，这种方法易于排除高压端对地杂散电流带来的误差，对电容量测量误差较小，抗干扰性较强。试品型号：TYD 110/-0.01H试验前应拆除与避雷器相连一次线，从二次绕组分压电容低压端‘N’上施加电压，‘N’端应独立悬空，其余绕组短接并接地。施加试验电压时电桥处于低电位，试验电压不受电桥绝缘水平限制，实验电压规定为10kv以内根据加压绕组绝缘水平常采用10kv试验电压。

（3）反接线

对于有分压点引出的CVT还有一种方法进行测量如被试品只有一端接地时采用，这种试验方法测量时电桥处于高电位试验电压受电桥绝缘水平限制，高压端对地杂散电流不易消除，干扰效大，为减少干扰提高测量精度降低试验风险可选择从二次绕组加压。如上图右所示，试验前一次绕组与避雷器的连线应拆开并挂上接地线保证其线路上工作人员的安全，试验电压从二次绕组‘N’端施加，‘N’端应独立并悬空，其余绕组短接并可靠接地，考虑到绕组绝缘水平施加试验电压应小于4kv工作中选择2kv作为试验电压。

3 案例分析

2012年5月初，在外线维修组完成线路检修后玉溪钢铁厂110kv降压站九龙线‘Ι回’复电，中控室发现三相电压采样值不一样。其中AC相都为110kv上下，B相在97～102kv之间做无规律变动，联系电调和上一级宝峰变询问110kv侧电压回复均为正常，排除上一级故障。进一步检查端子箱用万用表测量电压发现采样回路B相电压低于额定值（100/√3），再查综合保护器电压回路B相电压也低于额定值，且保护定值未被改动保护动作未触发通信无异常，排除保护器故障。最后怀疑B相CVT内部故障，申请停电试验。

预防性试验数据（温度：10度相对湿度>35% 载波耦合电容C：9.97nF tanδ：0.052%高压电容C1：12.48nF tanδ：0.057% 分压电容C2：60.05nF tanδ：0.055%）

数据分析和整改建议：试验采用自激法进行测量由于当天气温低湿度大故测出的tanδ值比出厂值要大但符合标准，对比电容值发现分压电容C2电容量已超出额定值10%，考虑到二次采样电压与中间变压器变比，分压电容器电容量大小有关，二次电压降低但并未完全失压且有波动可以排除中间变压器一次侧故障重点排查中间变压器二次绕组引出线是否有断线或接地，分压电容器C2是否短路，有放电现象。返厂维修发现电容器元为纸介质在安装时介质有破损并有水份渗入在投运后在系统短时过电压冲击下发生过局部放电现象，经过一段时间