基于220kV電容式電壓互感器的主電容介質損耗因數測試方法探究

摘 要：本文在介紹電容式電壓互感器的結構和特點基礎上，并論述220kV電容式電壓互感器的主電容介質損耗因素tanδ測試的常用測量方法，并比較不同測量方法的優缺點。

關鍵詞：電容式電壓互感器；介質損耗因素；正接法；反接法；自激法

中圖分類號：TM451.2 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）14-0103-01

1 220kV電容式電壓互感器簡介

如圖1所示，電容式電壓互感器主要分為電磁單元和電容分壓單元兩大部分。電容分壓器主要由主電容C11和C12及分壓電容C2組成，而電磁單元由中間變壓器、補償電抗器限壓裝置和阻尼器組成。目前廣泛使用的疊裝式結構電容式電壓互感器，電磁單元箱在底部。電磁電壓箱內灌注絕緣油，考慮溫度變化會影響到絕緣油的體積，油面預留了一定的空間距離到箱頂。從電磁單元側面的接線盒引出中間變壓器的繞組，而阻尼器則接在了輔助二次繞組兩端。電容分壓單元疊裝在電磁單元箱上，并封裝在灌注絕緣油（12烷基苯等）的絕緣瓷套內。在電容分壓器C2分別從中壓出線套管和低壓出線套管各引出一條線伸入電磁單元內部將電磁單元和電容分壓器中壓端連接。同時經瓷套從電容器底部引出分壓電容器C2高壓端和低壓端的引線和電磁單元中間變壓器的一次繞組高壓端及二次端子的載波通訊端子δ相接。這樣，分壓電容器C2和補償電抗器組成串接諧振回路，以抑制高次諧振波，減少電壓波形畸變，且在系統電壓發生波動時，電容電壓互感器的變比不受影響。

2 主電容介質損耗因數的測量

介質損耗因數（tanδ）簡稱為介損，是檢測電氣設備工作狀況的一種常見而重要的手段。220kV電容式電壓互感器一般采用以下三種試驗方法測量介質損耗因數tanδ。

2.1 正接法

對于有試驗抽頭引出的電容型電壓互感器一般采用正接法測量分壓電容C2的介損值tanδ。一般正接法分為電磁單元一次繞組X端接地和X端懸空兩種不同接線試驗方式，但這兩種接線的方式都存在一定的弊端。X端子接地方式將中間變壓器接入測試回路而產生分流，導致測試的tanδ偏小，如果中間變壓器的阻抗較大，結果可能為負值；而X端子懸空的方式同樣會因中間變壓器對絕緣電阻的影響而產生分流，只有在絕緣電阻足夠大的情況下，測試結果才有可能正確。所以目前采用的正接法是如圖2所示，將中間變壓器二次繞組短接直接接地，這樣二次繞組產生的短路電流使得鐵芯的磁通變化得到抑制，從而阻礙了一次繞組的電流，減小了中間變壓器的分流作用，使得測試結果更加準確。

2.2 反接法

一般采用反接法來測量電容電壓互感器主電容C1和分壓電容C2的串聯的介損值tanδ。（見圖3）

如圖3所示，斷開分壓電容C2的低壓端子N與電磁單元一次繞組X端之間的連線，X端懸空，中間變壓器的二次繞組短接并接地。電壓從分壓電容C2的低壓端子N加入。在實際工作中，由于存在螺栓的銹蝕等因素，導致引線無法拆除。所以，上節電容多采用反接法進行測試。但是，盡管加了屏蔽線，還是會有一定的干擾存在，故在測試數據有異常的情況下，建議采用正接法。

2.3 自激法

自激法一般用于中壓端子未引出的電容式電壓互感器，具體試驗接法如圖4所示。為了避免測量分壓電容C2時，其與中間變壓器和補償電感形成諧振而造成過電壓，應選擇在af、xf端子上加電壓。

2.4 介質損耗因數測量數據判斷

①每節電容值偏差不超出額定值的-5～+10%范圍；②電容值與出廠值相比，增加量超過+2%時，應縮短試驗周期；③有多節電容器組成的同一相，任何兩節電容器的實測電容值相差不超過5%，每節電容值偏差不超出額定值的-5～+10%范圍；④在10kV試驗電壓下介損值tanδ不大于下列數值：油紙絕緣0.5%，膜紙復合絕緣為0.4%。

3 結束語

針對220kV電容式電壓互感器不同結構特點才決定選用正接法、分解法還是自激法試驗方法來進行介損試驗，保證測試結果的準確性，以便準確判斷互感器的絕緣狀況。

參考文獻

[1]楊 龍.電容式電壓互感器介質損耗及電容量測試方法分析[J].通信電源技術，2016（06）.

收稿日期：2018-4-15