容性设备相对介损及电容量

CVT现场的电容量、介损测量方法类比摘要：目前超高压、特高压电线路的铺设越来越广泛，电容式电压互感器得到了越来越广泛的应用。

由于试验规程中并未给出统一的试验方法，因此造成了试验方法的差异，从而引起实验数据的不一致。

为寻求切实可行的测量方法供广大试验人员使用，笔者根据实际工作积累的经验，提出针对现场可实施的测量CVT电容量、介损的一些方法及其测量数据供同行参考。

关键词：CVT；预防性试验方法；介质损耗；电容量前言CVT是电容式电压互感器的简称，由电容分压器和中间变两部分组成，现场场试验时不仅应保持试验数据准确，最重要的是要能在误差允许内尽可能简洁的进行试验。

本文将以使用AI-6000测量彬长电厂升压站的TYD765/ √3-0.005H型CVT与青铜峡变电站的TYD110/ √3-0.015型CVT为例进行探讨。

一、常规方法检测CVT介损及电容量所存在的问题叠装式的CVT有中间电压引出端子实验方式更方便的对比，无引出无端子，在现场无法用常规的方法，分别测量主电容C1和分压电容C2电容量、介损值。

之前，现场所采用的是整体的反接线的测试的方法，但这种测试方法却有很多问题存在。

反接线缺点是被试设备的高压电极和引线，对于地杂散电容、被测试设备的电容的并联，这样会产生一定的测量情况误差，特别是被试设备的容易比较小的时候，误差则会越来越大，最主要是反接线测得数据为主电容的C1、分压电容的C2串联值，包括中间变压器。

电容C2串联值，包括了中间变压器电容量、介损值，如果其中某一个元件出现了问题，极难做出准确性的判断。

所以得到的数据真实性不足，不能极好反映出各元件绝缘的情况。

现对测试CVT介损值及电容量的自激法做一些简单的介绍。

基于常规的方法现场的测试CVT介损和电容量所存在的问题，《电力设备预防性试验规程》DL/T 596，在修订说明中，推荐使用电磁单元本身本身，作为实验电源自激法对于C1、C2开展了分别的测量，这就是自激法测试CVT介损和电容量由来。

电容式电压互感器介损测试方法分析摘要：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。

的作用。作为重要的变电设备之一，电流互感器按照绝缘介质可分为干式、浇注式、油浸式和气体绝缘式。
油浸式电流互感器制造成本较低，在 35~500 kV 等级变电站内使用广泛。随着设备投运年限的增长，油浸式
电流互感器故障率也显著提升。电容量及介质损耗试验作为一种检测容性设备绝缘状态的试验方法，针对
不同结构的油浸式电流互感器也有不同的试验要点。本文对油浸式电流互感器的基，与线路串联 的一次绕组匝数较少，与继电保护装置相连的二次绕组 匝数较多，一次负荷电流通过一次绕组时，产生的交变磁 通感应产生按比例减小的二次电流。油浸式电流互感器 发展历史较长，种类较多，广泛应用于 35~500 kV 等级变 电站。油浸式电流互感器结构较为复杂，油浸式电流互 感器主要由油箱、储油柜及膨胀器、变压器油、一、二次绕
LIN Zhongli
(State Grid Fujian Electric Power Co., Ltd Maintenance Branch Company, Fuzhou Fujian 350000)
Abstract: In the power system, a current transformer converts a large current into a certain proportion of a small cur⁃ rent, which plays a role in current measurement, automatic control and relay protection. As one of the important sub⁃ station equipment, current transformers can be divided into dry type, pouring type, oil-immersed type and gas-insu⁃ lated type according to the insulating medium. Oil-immersed current transformers have low manufacturing costs and are widely used in 35~500 kV substations. With the increase in the operating life of the equipment, the failure rate of oil-immersed current transformers has also increased significantly. The capacitance and dielectric loss test is a test method for detecting the insulation state of capacitive equipment. There are also different test points for oil- im⁃ mersed current transformers of different structures. This article describes the basic structure of the oil- immersed cur- rent transformer, and puts forward the key points of the dielectric loss test. Keywords: dielectric loss test; oil- immersed current transformer; upright current transformer; inverted current trans- former

容性设备带电测试方法分析及装置校验摘要：本文通过对昆明供电局多个变电站容性设备带电测试结果进行分析，结合自身在测试过程遇到的问题，对容性设备带电测试同相比较法与绝对测量法进行比较分析，从而能够根据实际情况选择合适的测试方法，更有效准确的掌握设备真实状态，为设备稳定可靠运行提供有效保障；同时研究使用一种容性设备带电测试装置校验仪器，定期对装置进行校验，确保试验数据的准确性。

关键词：容性设备，带电测试，同相对比较法，绝对测量法，校验；Analysis of the application of live test methods for capacitiveequipmentFANG Yong,ZOU Jing,WANG Qing-bo,DUAN Yong-sheng,LU Zhi-xinWEI Rui-feng,WANG Chao-yu,ZHANG Yi(Kunming Power Supply Bureau, Yunnan power Gird Co., Ltd., Yunnan,Kunming 650011)Abstract: This paper analyzes the live test results of capacitive equipment in several substations of Kunming Power Supply Bureau. Combined with the problems encountered in the test process, the in-phase comparison method and absolute measurement method of capacitive equipment live test are compared and analyzed, so as to select the appropriate test method according to the actual situation, more effectively and accurately grasp the real state of the equipment, for the stable and reliable operation of the equipment At the same time, research and use a kind of capacitive equipment live test device to calibrate the instrument, and regularly calibrate the device to ensure the accuracy of test data.Key words:Capacitive equipment, live test, relative comparison method, absolute measurement method,check;引言容性设备（如变压器套管、电容式电压互感器、耦合电容器、油浸式电流互感器等）是变电站内一次设备的重要组成部分，所占比重大【1】。

按最保守的１％估算，损失电量就是３００亿ｋＷｈ，销售电价按０．４元／ｌ（Ｗｈ计算，直接损失是１２０亿
元，按我国权威部门指出的直接损失、间接损失和社会损失ｌ：４：６的比例来计算，间接损失是 ４８０亿元，社会损失是７２０亿元，由此可见在线监测技术的重大社会经济效益和开发在线监测技术 的迫切性。 电气设备绝缘状态的在线监测技术可以实现对设备绝缘状态进行自动化的、连续的或定时的绝 缘特性检测和监督，可以发现电气设备在运行状态下的绝缘缺陷，以便确定该设备是否需要试验检 修，因此，绝缘状态的在线监测能有效地提高系统的可靠性，为国家、为社会提供一个坚强、安 全、稳定、可靠的电力网络，减少因停电检修而造成的重大经济损失，所以，在我国电力系统中进 行绝缘状态在线监测系统的推广应用是十分必要的。
及电源输入接口均来用光电隔离或电磁隔离，相当于使电源线及通讯线处于悬浮状态，而被测信号 又通过穿心式电流传感器进行隔离．叫此可保证各个本地单几的电气接地完全独立．相互之Ｍ没肯
电气联系，这样既解提了抗丁扰、抗冲出等山面的问题，又不会政变被测电气设备原有的接地方 式，使运行安全性得到保证．每个删量单元均可在楚行现场直接接地。 监测系统采用这种分布式结构蛆后．由ｒ各个涮昔十元同时进行测量，即存同时刻完成对变 电站内所有被测电。℃设备的测量，有利于排除外界因素，娈化对测量结果所造成的影响．这是目为变
２００９年全国输变电设备状态检修技术交流研讨会论文集
变电设备状态检修技术与应用
ｔａｎｆｉ对绝缘油和绝缘纸中含有的水分十分敏感，ｔａｎｆｉ在线监测可以灵敏反应和发现电力设备的早期 缺陷，可以克服和补充仅依靠流过设备的电流和设备电容量等参数的不足和缺陷，增加在线判断和 分析电力设备绝缘状况的参数与依据。 ｔａｎｆｉ在线监测的结果可以用来分析电力设备绝缘状况的历史发展趋势，通过ｔａｒｉｆｆ检测结果发现 趋势分析及与相同类的不同产品的ｔａｎ６检测结果的比较，可以分析比较得出电力设备绝缘变化情况 判断及寿命预测，做到对电力设备绝缘情况的状态监测与分析，ｔａｎｆｉ在线监测还将大大提高绝缘在 线监测系统的实用性，是电力设备更加安全稳定地运行。 通过测量介质损耗和电容量，可较为灵敏地发现电容型设备的绝缘缺陷，故现行的预防性试验 也把该参数作为主要测量对象。如果利用在线监测手段，在设备的运行过程中实时监测这两个数 据，不但可以及时发现运行设备的绝缘缺陷，还可达到延长甚至代替常规预防性试验的目的。 电容性电气设备绝缘状态进行在线监测或带电测试技术已有２０多年的历史，其间也曾遇到过 许多困难与挫折，但随着技术上的不断提高、认识上的不断深化，目前已逐步走向成熟，而且部分 产品的实用性和有效性均已得到证明和许可。

2、带电测试
绝对测量法Βιβλιοθήκη 母 线电压互感器CX
取样
单元
UN
IX
主机
取样 单元
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如何测量介损及电容量
2、带电测试
相对测量法
tanδ2= tanδ1+ tanα Cx/Cn=Ix/In
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如何测量介损及电容量
2、带电测试
高一某班，需要统计每个同学身高信息，但由于条件有 限，只有一把教学用的三角板，最大量程50cm，已知小 明同学昨天医院体检时测量身高为150cm，试想如何最 快得到其他同学身高信息？
对于线路耦合电容器的信号取样，为避免对载波信号造成影响，应采用在 原引下线上直接套装穿芯式零磁通电流传感器的取样方式。
回路导线材质宜选用多股铜导线，截面积不小于4mm2，并应在被测设备 的末屏引出端就近加装可靠的防断线保护装置。
取样单元应免维护，正常使用寿命不应低于10年。
21
如何测量介损及电容量
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如何测量介损及电容量
3、末屏（低压端）取样形式
2）传感器型取样单元
传感器型取样单元应满足以下要求： 采用穿心结构，输入阻抗低，能够耐受 10A工频电流的作用以及10kA雷电流的 冲击。 具有完善的电磁屏蔽措施（采用高导磁屏 蔽材料），在强电磁场干扰环境下的相位 变换精度不应超过0.02度。 具有较好的防潮和耐高低温能力。 采用即插式标准接口设计，方便操作。
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如何测量介损及电容量
3、末屏（低压端）取样形式
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如何测量介损及电容量
3、末屏（低压端）取样形式
接线盒型优点： 结构简单，价格相对较低便宜； 受现场电磁场干扰较小； 停电例行试验时，操作方便且安全性高；

图 2 测试仪电流值校准接线图
ΔIn= Iny – Ins
(1)
ΔIx= Ixy Байду номын сангаас Ixs
(2)
式中：
ΔIn——参考电流示值误差，mA； Iny——测试仪参考电流示值，mA； Ins——参考电流标准值，mA； ΔIx——测试电流示值误差，mA； Ixy——测试仪测试电流示值，mA；
3
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表 1 校准项目
序号 1 2 3
7.2 校准方法
校准项目 电流值 相对介质损耗因数值 电容量比值（或电容量）
7.2.1 电流值
采用标准电流源法，校准按图 2 所示接线。均匀选取被校测试仪电流值测量范围内（包
括最大点和最小点）不少于 7 个校准点，设置标准装置电流输出，参考电流和测试电流值
误差分别按式(1)和式(2)计算：
(5)
式中：
ΔK——电容量比值示值误差；
Kx ——被校测试仪电容量比值示值； Ks ——电容量比值标准值； ΔC——电容量示值误差，pF 或 nF；
Cx——被校准测试仪电容量示值，pF 或 nF；
Cs——电容量标准值，pF 或 nF。 8 校准结果表达
8.1 校准证书
4
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本规范委托国网浙江省电力有限公司电力科学研究院负责解释。
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本规范主要起草人： 王异凡（国网浙江省电力有限公司电力科学研究院） 陈静萍（国网浙江省电力有限公司电力科学研究院） 万 鑫（杭州意能电力技术有限公司） 参加起草人： 徐 翀（国网浙江省电力有限公司衢州供电公司） 盛 骏（国网浙江省电力有限公司金华供电公司） 魏泽民（国网浙江省电力有限公司嘉兴供电公司） 周 芳（国网浙江省电力有限公司舟山供电公司）

陷的灵敏度高 ： 试 验周期易于依据设 备绝缘状况
灵 活安 排 ， 能及早 发现 设 备 隐 患 和绝 缘 变化 趋 势 等． 对提 高 电力设 备 的运行 维护 水平 、 减 少停 电事 故 有积极 作 用 ］ 。在 绝 缘 在线 检 测 时 ， 通 常 从 电 压 互感 器 （ Ｐ Ｔ或 Ｃ Ｖ Ｔ） 的二次侧抽取 电压信号 ，
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３ － ０ ７ － ０ ６
・
从设备末屏或接地点连线上的电流传感器抽取电 流信号 ， 再经过信号幅值调整、 模／ 数转换 、 角差信 号处理等环节 ， 最后得 出被试设备绝缘 的介损值 和电容量【 ６ 引。一般认 为所获取的基准信号能够
保 证介 损测 量 的精 度 ． 然 而实 践 证 明 这 种 观点 是
图 ３ 钳 形 电 流 互 感 器
Ｆ ｉ ｇ ． ３ Ｃｌ ａ ｍｐ ｔ ｙ ｐ ｅ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｏ ｒ ｍｅ ｒ
和电流大小比。 等式右边是相对值测量所需要 的 介损损耗差值和电容比。相对值测量方式需要基
准 设备 的存 在 ． 对 于变 电站 里某 些 单 相 Ｃ Ｖ Ｔ介 损 和 电容 值 的测量 ， 无 法实 现 。 绝对 值测量 方式如 图 ２所示 。 通过 Ｐ ｒ 或 Ｃ Ｖ Ｔ
片面的。这是因为电气设备的介损值量很小 ， 往
７ ４・
２ ０ １ ３年 第 ６期
・ 试 验与研究 ・ 张鑫， 等
一种新型容性设备带 电检测 系统的研究
（ 总第 １ ５ ０期 ）
往 只有千 分 之 几 的数 量 级 ． 而互感 器角误差 、 二次 负荷 变化 、 接 地点 的 电位差 、 外 界干 扰等 都会

（ 2） 西林电桥法： 对西林电桥法进行改进，进行数 字化处理，同时在系统中用微处理器进行控制，提高了 测量的性能。
优点： 在前端信号滤波效果很好的情况下，可以达 到较高的精度和分辨率。
缺点： 硬件处理环节过多，对硬件要求太高，在测 量过程中受电磁干扰、谐波干扰等十分明显，会造成较 大的误差和分散性［15］。
16
《电气开关》（2011． No． 3）
料构 成。此 固 体 材 料 一 般 用 于 35kV
料套管
和导体间有时还有气 及以下系统
浇注或模塑树脂 体间隙
套管
液体绝缘套管
主绝缘是绝缘液体，如 一 般 用 于 35kV
有绝缘套管
及以下系统
流体绝
缘套管 气体绝缘套管
主绝 缘 由 等 于 或 高 于 110kV 及 以 上
大气压 （ 与周围空气 不同 ） 的 气 体 构 成 的 SF6 断路器或 GIS
在线监测能利用运行电压对高压设备绝缘状况进
行试验，可以大大提高试验的真实性与灵敏度，弥补仅 靠定期离线检测的不足之处。随着电子测试技术的进 步以及管理水平的提高，对于电力设备的健康状况的 判断和维护，已经从预防性检修逐步向状态检修和预 知检修的方向发展。在众多的电气设备中，对于容性 设备（ 如电压互感器、变压器套管、耦合电容器等） ，其 绝缘状况的监测主要基于对其电容量、介质损 耗 值 （ tgδ） 的监测［3］和绝缘电阻。
当电容式电压互感器忽略其电磁单元的影响，可 以近似把它等效看成一个电容器，其等效电路图应与 支柱绝缘子相似，但其各部分对地电容和对导线电容 及其参数变化会有不同。
3 介质损耗因数在线监测方法
常见的测量介损方法主要通过硬件和软件两种途 径实现［12］。 3. 1 硬件方法

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
Ｕ
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
Ｔ Ｅ ＣＨＮ０Ｌ ＯＧＩ Ｃ ＡＬ Ｄ ＥＶＥ Ｌ ＯＰ ＭＥ ＮＴ ０Ｆ ＥＮ Ｔ ＥＲＰ ＲＩ Ｓ Ｅ
Байду номын сангаас
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

500kV电容式电压互感器电容量及介损测量影响因素研究摘要：电容式电压互感器是一种较为常见的互感器，由于其具有出色的性能，所以得到了广泛的使用。

一般来说，当电容式电压互感器出现故障的时候，会通过做试验的方式来发现故障的原因。

本文简要介绍了电容式电压互感器，并深入探究了电容式电压互感器的电容和介损试验。

关键词：电容式电压互感器；电容试验；介损试验引言：与其他类型的互感器相比，电容式电压互感器的优势较为明显。

电容式电压互感器不仅体积较小，重量较轻，容易安装，且在价格方面明显优于其他类型互感器。

正因如此，电容式电压互感器深受广大人民群众的喜爱。

虽然电容式电压互感器具有诸多的优势，但并不代表其没有任何缺陷。

在实际应用当中，电容式电压互感器自身存在一定的安全隐患问题，极易引发电容式电压互感器出现短路的情况。

因此，在使用电容式电压互感器的时候，必须要做好一定的预防工作，避免出现意外事故。

为了降低电容式电压互感器的使用风险，我们往往采用预防性试验的方式来检测其安全隐患。

而在开展试验的时候必须严格按照试验流程和注意事项，一旦出现细小的差错，就很容易导致电容式电压互感器出现损坏的情况。

一、电容式电压互感器的结构电容式电压互感器的主要结构分为两个部分：一是分压器，分压器是由三台耦合电容器和一台分压电容器组合而成，四台电容器之间的连接方式为串联。

二是电磁单元，电容器的内部具有一个芯子，芯子由多个电磁原件组成。

二、试验探究（一）注意事项在开展试验前，必须对与电容式电压互感器相关的各项试验要求有着充分的了解，并严格按照要求和规定开展试验。

另外，在试验前还要对每一个电容器进行测量，测量内容主要包括电容器的电容量和电磁单元的性能。

（二）分压电容器的试验在对分压电容器进行测量的时候，我们经常会用到自激法的测量方式。

自激法测量本身具有一定的特殊性，必须在某种特定条件下才可以使用。

比如说，当电容器出现故障，导致电压无法被直接应用到电容器上的时候，才会使用自激法测量方式。

110kV电容式电压互感器结构及介损试验作者：李长庆来源：《管理观察》2009年第31期摘要:介绍了电容式电压互感器(CVT)的结构及工作原理,使用自激法试验对110kVCVT的电容量和介损测试技术进行了研究和分析,为其检测提供了指导作用。

关键词:电容式电压互感器电容量介损电容式电压互感器(CVT)成为电力系统高压远距离输电技术发展的必然产物,其与传统的电磁式电压互感器相比具有四个特点:绝缘性能较好,耐压水平高,不会与断路器断口电容产生铁磁谐振;电压等级越高,其相对成本越低,节省设备投资;可兼作载波通讯使用;由于是电容型设备,实现绝缘在线监测更加容易。

CVT在220kV及以上电网中应用较为广泛。

大庆油田电网由于输电等级较低,为110kV及以下,目前仅在油田热电厂及宏伟电厂采用了110kV电容式电压互感器,现将大庆油田电力集团宏伟电厂电气分厂9516、9517两条线路的CVT测试经验加以分析。

对于220kV及以上的CVT,只是增加了上节分压电容器,并对分压电容器单独进行介损正接线试验,与传统方法无异。

1.CVT结构特点及工作原理电力集团宏伟电厂电气分厂选用的CVT为大连互感器有限公司生产的TYD110/-0.01H型电容式电压互感器。

其由电容分压器和电磁单元两个独立的元件组成,电容分压器的中压端子和接地端子穿过密封的油箱箱盖引入到油箱中分别与电磁单元的高压端子(A)和二次接线板的接地端子(N)相连。

载波装置、保护球极(N-E间)在二次接线盒内,当电容式电压互感器作载波使用时,需将N-E间连接片断开;如果不做载波用则须将N-E用连接片短接。

电磁单元的油箱内装有中间变压器和补偿电抗器、阻尼器、保护补偿电抗器的低压避雷器,并充有变压器油。

中间变压器高压绕组与补偿电抗器串联。

电磁单元的二次绕组端子及接地端子均由二次接线盒引出。

其结构接线图中主要元件为电容(C1、C2),补偿电抗器,中间电磁式电压互感器TV及阻尼器等。

电容型设备相对介质损耗因数带电检测异常分析判断作者：赵峻峰吴灏霍晓良黎超来源：《探索科学》2015年第10期摘要：带电检测技术是电力设备状态检修基础，介质损耗因素是判断电容型设备绝缘状态的重要参数，相对介损的测量能够通过历史数据的比较，判断设备的状态。

关键词：电容型设备、带电检测、相对质损、故障分析0 引言采用电容屏绝缘结构的设备，如电容型电流互感器、电容式电压互感器、耦合电容器、电容型套管等均属于电容型设备。

两个电容型设备在同相情况下相同电压下在电容末端测得两个电流矢量差，对两个矢量的角差进行正切计算，所得数值叫做相对介质损耗因数。

1 检测方法及原理电容型设备相对介质损耗因数测量可分为绝对测量法和相对测量法。

绝对测量法是通过安装在设备末屏接地线上和安装电压互感器二次端子上的信号取样单元分别获取被试设备CX的末屏接地电流信号IX 和PT 二次电压信号，两路电流信号。

通过计算得到介质损耗因数及设备电容量。

相对测量法是在不影响电容型设备正常运行条件下，能带电检测设备的介质损耗因数和电容量。

选择一台与被试设备CX 同相的电容型设备作为参考设备CN，通过串接在被试设备末屏接地线上的信号取样单元分别测量参考电流信号IN 和被测电流信号Ix，获得被试设备和参考设备的相对介损损耗因数和相对电容量比值。

2 分析判断方法对于同一参考设备，电容型设备带电测试应符合：1）同一组电容型设备三相带电相对测试结果的变化趋势不应有明显变化。

2）必要时以参考设备停电试验结果为依据，依照以下公式可换算出tanδ及电容量绝对值，并按DL/T393-2010《输变电设备状态检修试验规程》中关于电容型设备停电例行试验标准判断其绝缘状况。

tanδX0 =（tanδX-tanδN）+ tanδN0CX0 =CX/CN×CN03）采用相对测量法测试电容式电压互感器的介质损耗因数和电容量，由于受电磁单元的影响，测量结果可能会有较大偏差，可通过历次试验结果进行综合比较，根据数据变化情况判断绝缘状况。

第#章相对介质损耗因数和电容量比值检测技术【本章内容提要】本章主要介绍了电容型电流互感器、电容式电压互感器、耦合电容器和电容型套管等电容型设备相对介质损耗因数及电容量比值带电检测的基本原理，介绍了相对介损和电容量带电检测仪器的现场操作方法、相关注意事项和标准检测流程，以及如何应用相对介质损耗因数和电容量比值的带电测试结果分析电容型设备的运行状况。

第一节相对介质损耗因数及电容量检测技术概述一、发展历程相对介质损耗因数和电容量测量是以设备绝缘介质损耗因数和电容量测量方法演变而来，由于介质损耗因数测量和电容量检测能够较好的发现电气设备绝缘大部分受潮、整体绝缘缺陷等缺陷而受到广泛的运用。

但是由于介质损耗因数和电容获得需要电气设备停电后，给电气设备施加一定电压后测量，因为是停电项目受到停电周期的限制，而带电测试相对介质损耗和电容量比值方法是在设备正常运行条件下开展的，摆脱了停电周期的限制。

相对介质损耗因属和电容量比值带电检测的方法有绝对法测量和相对法测量，绝对法测量的电压信号取该电气设备上母线PT二次端子的电压信号，电流信号为被试设备末屏接地线或者末端接地线上的电流信号，经过计算得到上述两个电气设备参数，但是绝对法测量受PT角差及二次负荷的影响，导致不停电的绝对法测量结果不准确，受到很大的限制。

相对介质损耗因数及电容量比值带电检测克服了绝对法测量的缺点，指选择一台与被试设备并联的其它电容型设备作为参考设备，通过测量在其设备末屏接地线或者末端接地线上的电流信号，通过两电气设备电流信号的幅值比和相角差来获取相对介质损耗因数及电容量。

二、技术特点电容型设备介质损耗因数和电容量比值的带电检测可以分为绝对测量法和相对测量法两种。

绝对测量法的主要优点是能够直接带电测量电容型设备的介质损耗因数和电容量的绝对值，与传统停电测量的原理和判断标准都较为类似，但由于需要从电压互感器的二次获取电压参考信号，该方法存在以下缺点：（1）测量误差较大，主要由于以下几个方面造成：PT固有角差的影响。

1、相关参数计算原理及方法（待续）1.1 避雷器容、阻性电流计算方法调用和盛的程序 。

1.2 容性设备介损计算方法介损值tan tan(90)u i θθθ=+- （采用基波相位）1.3 等值电容量计算等值电容量 610F 2IC f Uπ=⨯ ⨯（p ）（有效值）2、相关参数计算原理及方法界面要显示的数据包括：避雷器全电流、阻性电流，容性设备电流幅值、相位，铁芯接地电流。

所包含的相关数据处理方法如下：避雷器全电流，取避雷器第16、17、18、19个字节（字节从0算起，和上述MOA 接收到的数据意义字节相对应），处理方法：全电流=第16个字节*256+第17个字节+（第18个字节*256+ 第19个字节）÷10000，单位mA 。

避雷器的相位，取MOA 第20、21、22、23个字节（字节从0算起，和上述MOA 接收到的数据意义字节相对应），处理方法：A 相相位=（第20个字节*256+第21个字节+（第22个字节*256+ 第23个字节）÷10000）-360，单位度。

B 、C 相处理方法相同，取对应字节数据即可PT 的相位，取PT 第61、62、63、64个字节（字节从0算起，和上述PT 接收到的数据意义字节相对应），处理方法：A 相相位=（第61个字节*256+第62个字节+（第63个字节*256+ 第64个字节）÷10000）-360，单位度。

B 、C 相处理方法相同，取对应字节数据即可 容性设备的相位，取容性设备第61、62、63、64个字节（字节从0算起，和上述容性设备接收到的数据意义字节相对应），处理方法：A 相相位=（第61个字节*256+第62个字节+（第63个字节*256+ 第64个字节）÷10000）-360，单位度。

B 、C 相处理方法相同，取对应字节数据即可注：容性设备所显示的相位需作如下计算：90u i θθθ=+-，其中u θ为PT 的相位i θ为容性设备的相位2.1 阻性电流计算方法阻性电流 Ir sin(90)u i I θθ=⨯+-，单位mA I 为避雷器全电流，u θ为PT 的相位，i θ为避雷器的相位2.2 容性设备介损计算方法介损值tan tan(90)u i θθθ=+-u θ为PT 的相位i θ为容性设备的相位IED 内部通讯规约智能终端类型及厂商定义产品名称产品编号厂商名称厂商编号SF6 0x1 上海朗松0x1 上海哈德0x2MOA 0x2 福建合盛0x1 武汉慧测0x2TR 0x3 福建合盛0x1 断路器机械特性0x4 西安中州0x1 开关柜测温0x5 保定华电0x1 温湿度0x7 西安金源0x1MOA 0xF1 西安金源0xF1 CAP ( 容性设备) 0xF2 西安金源0xF1 TR0xF3 西安金源0xF1油温0xF4 西安金源0xF11. 各厂商产品对应DSP通讯端口：产品厂商波特率通道SF6 上海朗松（RS485）9600 Scia 上海哈德（RS485）9600 scibMOA 福建合盛（RS485）2400 Scia 武汉慧测（RS485）２４００scibTR 福建合盛（RS485）2400 Scia 开关柜测温保定华电（RS485）9600 scia 断路器机械特性西安中州（CAN）100K bit/s CAN 温湿度西安金源（RS485）2400 ScibMOA 西安金源2400 SciaTR 西安金源2400 Scia 容性设备西安金源2400 Scia PT 西安金源2400 Scib油温西安金源2400 Scia2. ARM向DSP下发指令格式：金源MOA 采集命令同步头数据长度产品号厂商号0x5AA50x F1 0x F1PT 地址PT相位号同步头命令字设备类型地址域报文长度CRC校验1字节1字节0X5BB5 0X01 0x00 设备地址0X00 2字节先低后高金源容性设备采集命令同步头数据长度产品号厂商号0x5AA50x F2 0x F1PT 地址PT相位号同步头命令字设备类型地址域报文长度CRC校验1字节1字节0X5BB5 0X01 0x01 设备地址0X00 2字节先低后高金源TR同步头数据长度产品号厂商号0x5AA50x F3 0x F1同步头命令字设备类型地址域报文长度CRC校验0X5BB5 0X01 0x03 设备地址0X00 2字节先低后高金源油温（结构体：Jinpower_Temp_Cmd）同步头数据长度产品号厂商号0x5AA50x F4 0x F1油温模块地址功能码数据起始低字节数据起始高字节数据个数高字节数据个数低字节CRC校验1字节0x1 0X4 0X01 0x00 0x00 0x01 2字节先低后高ARM向DSP下发获取同步时间命令：(PT校时)同步头数据长度产品号厂商号0x5AA50x09 0x F1或F2 0x F1同步头命令字地址域报文长度CRC校验0X5BB5 0X02 CT地址0X00 2字节先低后高3．DSP向ARM上传指令格式：注：ARM端温湿度根据具体需要取舍MOA:全电流、阻性电流、容性电流、雷击次数；同步头数据长度装置ID全电流阻性电流容性电流雷击次数母线电压频率温度湿度时间2字节1字节2字节4字节3字节3字节2字节3字节*3相4字节2字节2字节6字节0x5AA5（6字节时间分别为PT时、分、秒和，CAP相同）TR：全电流；同步头数据长度装置ID 铁芯全电流夹件全电流温度湿度时间2字节1字节2字节4字节4字节2字节2字节3字节0x5AA5 CT时、分、秒容性设备:全电流、介损值、等值电容量；同步头数据长度装置ID全电流介损值等值电容量容性电流值母线电压频率温度湿度时间2字节1字节2字节3字节3字节4字节3字节3字节*3相4字节2字节2字节6字节0x5AA5油温：(结构体：Jinpower_Temp_Data)同步头数据长度设备地址油温2字节1字节1字节2字节0x5AA5 0x3 0x01 先高后低油温=（（油温高字节<<8 | 油温低字节）*800）/65535 -200 单位：摄氏度DSP向ARM上传同步时间命令：（PT校时）同步头报文长度装置ID 年月0X5AA5 0X08 2字节1字节1字节日时分秒1字节1字节1字节1字节。