基于電流互感器介損和電容量比值檢測技術(shù)分析

孫旭

吉林省電力科學(xué)研究院有限公司 吉林長春 130021

1 現(xiàn)場測試常見干擾及其影響

關(guān)于介質(zhì)損耗和介質(zhì)變壓器電容的測試，常見的影響因素包括測試電路的接觸故障，外瓷套表面的漏電流和絕緣中的水分。在實際測量過程中，油中的氣泡也是影響介質(zhì)變壓器介電損耗和電容測量的重要因素。

1.1 測試電路接觸故障的影響

如果電流互感器的初級繞組端子表面臟污，氧化嚴(yán)重，次級側(cè)（外殼）的接地不充分，測試電路的接觸可能會惡化，這是電極的影響意思是夾在樣品之間。因此，除了樣品之外，電極之間的電場還具有中間層，并且電容C是中間層的串聯(lián)等效阻抗。

1.2 漏電流的影響

如果環(huán)境濕度過高或電流互感器外瓷套表面臟污，則在測試過程中外瓷套表面會產(chǎn)生較大的漏電流。另外，如果測試線未被充分隔離，或者如果屏蔽被損壞和輕便摩托，則可能發(fā)生從電極到地的大的漏電流[1]。分析漏電流對測量結(jié)果的影響，樣品的電容和損耗因子分別為CP和tanδP。

1.3 保溫受潮濕影響

對于具有相對介電常數(shù)和電導(dǎo)率分別為εr和γ的絕緣介質(zhì)。絕緣油是非極性介質(zhì)，其極化主要是電子位移極化，轉(zhuǎn)向極化對極化的貢獻很小，并且轉(zhuǎn)向極化的弛豫時間很小，例如低到電源頻率。因此，在低頻交變電場的作用下，介電損耗主要來自電導(dǎo)。當(dāng)電流互感器潮濕時，εr增加，γ增加，電容增加，但同時，電流互感器的介質(zhì)損耗主要來自電導(dǎo)，所以效果遠大于εr并且tanδ增加。

1.4 氣泡的影響

在新的充油電流互感器中，通常引入部分空氣以在油中形成大量小氣泡。當(dāng)絕緣油中存在氣泡時，交流電壓下的電場強度與電介質(zhì)的介電常數(shù)成反比，并且氣泡中的電場強度大于絕緣的電場強度。由于有許多油性介質(zhì)，并且氣體的擊穿電場強度遠低于絕緣油性介質(zhì)，因此氣泡總是首先被電離以改善局部放電，并且由于增加的電導(dǎo)率和改善的局部放電而增加局部損耗到。顯示介電損耗大幅增加。

2 電流互感器高壓介損測量方法

2.1 串聯(lián)補償法

由于傳統(tǒng)的電流互感器高壓介質(zhì)損耗測量方法存在若干問題，因此下面提出一種串聯(lián)補償方法。串聯(lián)補償方法的原理如圖1所示。由于電抗和容抗的不同特性，串聯(lián)補償方法可以利用兩者之間的差異來降低測試電源的電容。在圖1中，L是補償電抗器，C是電流互感器的等效電容，U0是勵磁變壓器電壓，UL是補償電抗器兩端的電壓，UC是電容器C兩端的電壓。

圖 串聯(lián)補償法接線圖

如果電路中的等效容抗大于電抗，則電抗器的電壓矢量和變壓器的電壓矢量反轉(zhuǎn)，電容器的電壓等于兩者的總和。當(dāng)選擇電抗器時，電抗值接近電流互感器的容抗值，并且可以降低勵磁變壓器輸出端的電壓值。補償電抗器的額定電壓應(yīng)大于試驗電流互感器的最高相電壓，額定電流應(yīng)大于I0。根據(jù)電容C和電壓值UC的值確定電流值I0，并確定電抗器的額定電壓和額定電流。選擇電抗器時，請確保電抗值與變壓器的電抗相匹配[2]。具有3抽頭環(huán)氧樹脂澆鑄柱結(jié)構(gòu)的反應(yīng)器滿足條件并且性能良好，因此通常選擇反應(yīng)器用于原位測試。

2.2 串聯(lián)諧振法

由于電流互感器是電容式變壓器，因此通過串聯(lián)諧振來提升。在傳統(tǒng)的測量方法中，由于測試電源容量小，使用串聯(lián)諧振提升電源容量，并且電路的電抗器值和跨電抗參數(shù)的匹配降低了初級電流并且可以承受現(xiàn)場測試。同時，所需的變壓器容量顯著降低。

由于傳統(tǒng)的測量方法只選擇一個電抗器，電感不能調(diào)節(jié)，電容小，不能滿足現(xiàn)場要求，設(shè)備大，現(xiàn)場運輸不方便。由于串聯(lián)諧振方法使用串聯(lián)連接的多個電抗器塊，因此可以減小電抗的重量，可以便于現(xiàn)場測試，并且可以便于電感的調(diào)節(jié)。

串聯(lián)諧振法用幾個小型電抗器取代大型常規(guī)設(shè)備，大大降低了供電能力，便于員工使用。其輸出電流波形良好，不需要過壓保護。該方法的特殊三相平行壓力法可以最大限度地避免大型助推器的運輸和卸載，從而提高效率。

3 相對介質(zhì)損耗因數(shù)及電容量比值檢測診斷方法

電容設(shè)備的介電損耗因數(shù)和電容比的電荷檢測是一種小信號測量并且易受現(xiàn)場干擾，因此足夠的歷史數(shù)據(jù)和電源故障測試數(shù)據(jù)進行時間比較和水平比較你需要考慮它[3]。

對于同一單元中的三相設(shè)備，充電測試結(jié)果的趨勢應(yīng)該沒有顯著差異。必要時，根據(jù)參考設(shè)備停電的常規(guī)試驗結(jié)果，相對測量方法得到的相對介電損耗因數(shù)和容量比可以轉(zhuǎn)換為絕對量，tanδN0是通過參考設(shè)備的最近電力故障例程測試測量的介電損耗系數(shù)。Tan（δX-δN）是在充電測試中獲得的相對介電損耗系數(shù)，CX0是轉(zhuǎn)換后測試設(shè)備的絕對容量，CN0是在參考設(shè)備的常規(guī)停電常規(guī)測試中測量的容量，CX/CN是充電的通過試驗獲得的相對體積比。

4 結(jié)語

電容技術(shù)的關(guān)鍵是測量介電損耗和電容值的兩個值以及介電損耗的測量關(guān)鍵。精確獲取和獲取兩個工頻基波信號之間的相位差和容量測量的方法可以簡單地通過獲取工頻信號的兩個電流的幅度來獲取兩個重要的設(shè)備參數(shù)。