电容式电压感器介损分析.doc

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1、电容式电压互感器介损测试分析摘要：中图分类号：文献编识码：关键词：0引言：1电介质损耗测试原理1.1电介质损耗的等值电路电介质中如果没有损耗，则在交变电场作用下，则是纯电容电流iC，且iC超前电压90°。实际上，所有的电介质都不可避免的具有一定的损耗，在电介质中流过的电流都含有一定的有功损耗分量，故它超前电压一个角度φ，φ小于90°。δ为φ的余角，称为介质损耗角。δ的大小决定于电介质中有功电流与无功电流之比。电介质损耗的并联等值电路及向量分析图电介质损耗的串联等值电路及向量分析图式中：S－极板面积，d－极

2、板间距离，P－介质损耗的功率，I－介质中的总电流，－绝缘介质的电阻率，－角频率由此可知，电介质的介质损耗除与施加电源的频率有关外，它与介质的介电常数及电阻率有关，而与电极的尺寸无关。当电介质一定、外加电压及频率一定时，介质损耗的功率与tanδ成正比，即可用tanδ来表示介质损耗的大小。同类试品绝缘优劣，可直接由的大小来表征。从同一试品的tanδ的历次数据分析，可以掌握该设备绝缘性能的发展趋势，故测量介质损耗角正切值tanδ是一种衡量绝缘介质优劣的较好方法。对于固定形状和结构的被试品来说，若其电容C与介电常

3、数ε成正比，则介质损耗P∝εtanδ。对于同类型电介质构造的被试品来说，其ε为一定值，故对同类被试品绝缘的判断，可直接用tanδ的大小来判断。tanδ是反映绝缘介质损耗大小的特性参数，与绝缘的体积大小无关。但如果绝缘内的缺陷不是分布性而是集中性的，则tanδ有时反映就不够灵敏。被试绝缘的体积越大，或集中性缺陷所占的体积越小，集中性缺陷处的介质损耗占被试绝缘全部介质损耗的比重就越小，总体的tanδ就增加的也越少，如此一来测试就不够灵敏。因此，测量各类电力设备tanδ时，能够分解试验的就尽量分解试验。以便能够

4、及时、灵敏的发现被试品的集中性缺陷。绝大多数电力设备的绝缘为组合绝缘，是由不同的电介质组合而成，且具有不均匀结构，例如：油浸纸绝缘，含空气和水分的电介质等。在对这类绝缘进行分析时，可把设备绝缘堪称多个电介质串、并联等值电路所组成的电路，而所测的tanδ值，实际上是由多个电介质串并联后组成电路的总tanδ值。由此可见，多个电介质绝缘的总tanδ值总是小于等值电路中的tanδmax，而大于tanδmin。这一结论表明，在测量复合绝缘、多层电介质组合绝缘时，当其中一种或一层介质的tanδ偏大时，并不能有效的在总

5、tanδ值中反映出来，或者说tanδ值具有“趋中”性，对局部缺陷的反映不够灵敏。因此对于通过tanδ值来判断设备绝缘状态时，必须着重与该设备历年测试值相比较，并和处于相同运行条件下的同类设备相比较，注意tanδ值的横向与纵向变化。1.2高压西林电桥工作原理高压西林电桥接线原理如图，电桥平衡时，流过检流计的电流为零。各桥臂复数阻抗应满足Z3ZN＝Z4ZX将各阻抗量代入公式可得整理后可得电容式电压互感器介损及电容测试分析电容式电压互感器原理电容式电压互感器结构正接线测试分析某设备厂家向用户推荐的测试方法（X端

6、悬空）某设备厂家向用户推荐的测试方法（X端接地）某资料推荐的正接线测量下节整体的测试方法（X端接地）以上三种试验方法，其本意是测量C1、C2的整体介损和电容量，但实际上由于电磁单元的存在，导致测量结果偏小，有时甚至会出现负值。补充测试数字举例正确的正接线测量C1、C2整体介损及电容量的方法具有抽压端子的C1测量（X端接地）具有抽压端子的C2测量（X端接地）以上两种方法适用于具有抽压端子的互感器测量，同样，由于电磁单元的影响，会导致较大的测量误差，尤其是X端接地，测量C1时。补充测试数据举例具有抽压端子的C

7、1测量（X端悬空）具有抽压端子的C2测量（X端悬空）自激法测试分析自激法测量C1自激法测量C2测试接线中，C2与Cn串联，C2电容量远大于Cn，在自激加压时，电压几乎全部加在Cn上，分压电容C2的低压端处于高电位。在使用自激法测试中，无论测量C1还是C2，均会出现标准电容Cn与C1或C2串联的情况，由于C1、C2的电容量较大，远大于Cn，故可得在测量C2时，在测量C1时，由此可见，串联后，对Cn标准臂引起的误差很小，可以忽略。反接线测试分析常见反接线测量下节（错误）错误反接线等效图错误反接线向量分析该方法

8、相当于把中间变与电感的介损tanδ也包括进去了。由于电感线圈存在电阻与电感，中间变还存在励磁铁损，于是在其支路中存在一感性电流。补充测试数据举例正确的下节反接线试验方法电磁单元对介损测试的影响正接线整体测量误差分析中间变介损较大中间变介损较小当电磁单元的介损大于C1、C2整体介损时，即I3的相位落后I1时，其介损测量产生负误差，甚至出现负值，电容量有负误差，如上图所示。实际上，电磁单元的介损往往大于Cl、C2的整体介损，此时将