1、電容式電壓互感器試驗(yàn)內(nèi)容及方法第一章 緒論電壓互感器作為一種電壓變換裝置 (Transformer) 是電力系統(tǒng)中不可或缺的設(shè)備，它跨接于高壓與零線(xiàn)之間， 將高電壓轉(zhuǎn)換成各種儀表的工作電壓， (國(guó)標(biāo)規(guī)定為 100/3和 100V)，電壓互感器的主要用途有：1) 用做商業(yè)計(jì)量用。主要接于變電站的線(xiàn)路出口和入口上，常用于網(wǎng)與網(wǎng)、站與站之間的電量結(jié)算用，這 種用途的互感器一般要求 0.2 級(jí)計(jì)量精度，互感器的輸出容量一般不大； 2)用做繼電保護(hù)的電壓信號(hào)源。 這種互感器廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)的母線(xiàn)和線(xiàn)路上， 它要求的精度一般為 0.5 級(jí)及 3P 級(jí)，輸出容量一般較大； 3)用做合閘或重合閘檢同期、檢無(wú)

2、壓信號(hào)用，它要求的精度一般為1.0 、3.0 級(jí)，輸出容量也不大。現(xiàn)代電力系統(tǒng)，電壓互感器一般可做到四線(xiàn)圈式，這樣，一臺(tái)電壓互感器可集上述三種用途于一身。電容式電壓互感器( Capacitor Voltage Transformers，簡(jiǎn)稱(chēng)“ CVT”)是 50 年代開(kāi)始研制生產(chǎn)，經(jīng)過(guò)科技人員不懈的努力，我國(guó)的電容式電壓互感器技術(shù)已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，但在生產(chǎn)、試驗(yàn)研究、以及使用 過(guò)程中存在很多問(wèn)題。本文擬從電容式電壓互感器的各種試驗(yàn)基本原理入手，著重說(shuō)明電容式電壓互感器 基本試驗(yàn)方法， 檢驗(yàn)的目的以及在現(xiàn)場(chǎng)使用、 現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)方面存在的問(wèn)題怎樣通過(guò)試驗(yàn)的手段來(lái)判斷等問(wèn)題， 以使產(chǎn)品設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、銷(xiāo)售

3、、服務(wù)和運(yùn)行部門(mén)的專(zhuān)業(yè)人員對(duì)其有一個(gè)比較全面的了解。第二章 電容式電壓互感器試驗(yàn)要求§1.基本試驗(yàn)條件1.1 試驗(yàn)的環(huán)境條件為了保證試驗(yàn)的準(zhǔn)確性、 可靠性， 所有試驗(yàn)應(yīng)在一定條件下進(jìn)行， 試驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意試驗(yàn)環(huán)境條件并做好記錄。 試驗(yàn)環(huán)境條件分為兩種，一種為人工環(huán)境，這種情況下，一般在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中都作了具體規(guī)定；另一種為自 然環(huán)境條件，這種情況下，試驗(yàn)條件一般應(yīng)遵循以下幾條規(guī)律。a) 環(huán)境溫度，應(yīng)在 +5+35 范圍內(nèi)。b) 試品溫度與環(huán)境溫度應(yīng)無(wú)顯著差異。 試品在不通電狀態(tài)下在恒定的周?chē)諝鉁囟戎蟹胖昧诉m當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間后，即認(rèn)為與周?chē)諝鉁囟认嗤) 試驗(yàn)場(chǎng)所不得有顯著的交直流外來(lái)電磁場(chǎng)干

4、擾。d) 試驗(yàn)場(chǎng)所應(yīng)有單獨(dú)的工作接地可靠接地，應(yīng)有適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施和安全措施。e) 試品與接地體或鄰近物體的距離一般應(yīng)大于試品高壓部分與接地部分最小空氣距離的1.5 倍。 試驗(yàn)所用的工頻電壓波形應(yīng)符合 GBT 16927.1 高電壓實(shí)驗(yàn)技術(shù) 第一部分：一般試驗(yàn)要求的規(guī)定，頻 率為（ 0.9 1.1 ） fn 。1.2 試驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)電容式電壓互感器有三種用途即測(cè)量、保護(hù)和載波通訊，我們現(xiàn)使用的標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 4703-2000 電容式電壓互感器，為 IEC60187：1987 等效采用版本，其中不包括耦合電容器和電容分壓器部分，那末我們還需 采用另外一個(gè)標(biāo)準(zhǔn) JB/T 8169-1999 耦合電容器

5、和電容分壓器標(biāo)準(zhǔn)。另外，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中，用戶(hù)針對(duì)電容式電壓互感器有其相應(yīng)的驗(yàn)收規(guī)范，例如SD301-88交流 500kV 電器設(shè)備交接和預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程 、SD333-89進(jìn)口電流互感器和電容式電壓互感器技術(shù)規(guī)范 、GB50150-91電 氣安裝工程和電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，其中都有有關(guān)試驗(yàn)內(nèi)容。另外個(gè)企業(yè)也由企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，如西安西電電力電容器有限責(zé)任公司的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為 電容式 電壓互感器通用技術(shù)條件。§2. 電容式電壓互感器試驗(yàn)分類(lèi)、項(xiàng)目及基本規(guī)則2 1 電容式電壓互感器試驗(yàn)項(xiàng)目及分類(lèi)電容式電壓互感器從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上分為電容分壓器和電磁裝置兩部分，從試驗(yàn)項(xiàng)目上分為三部分，即電容分壓器部分試驗(yàn)項(xiàng)目、電

6、磁裝置部分試驗(yàn)項(xiàng)目、電容式電壓互感器整體部分試驗(yàn)項(xiàng)目。而每一部分分為型式 試驗(yàn)和出廠(chǎng)試驗(yàn)兩部分，另外有用戶(hù)的交接試驗(yàn)。試驗(yàn)項(xiàng)目及分類(lèi)見(jiàn)表1、表 2。表1 電容式電壓互感器試驗(yàn)項(xiàng)目試驗(yàn)類(lèi)別項(xiàng)號(hào)試驗(yàn)項(xiàng)目注1外觀(guān)檢驗(yàn)整體部分2密封性試驗(yàn)整體部分出3繞組的極性檢驗(yàn)電磁單元部分廠(chǎng)4電磁單元的工頻耐受電壓試驗(yàn)電磁單元部分試5低壓端子對(duì)地工頻耐受電壓試驗(yàn)電磁單元部分驗(yàn)6保護(hù)裝置工頻放電電壓試驗(yàn)電磁單元部分7準(zhǔn)確度試驗(yàn)整體部分型1雷電沖擊耐受電壓試驗(yàn)整體部分式2操作沖擊耐受電壓試驗(yàn)整體部分試3鐵磁諧振試驗(yàn)整體部分驗(yàn)4瞬變響應(yīng)試驗(yàn)整體部分5電磁單元的工頻耐受電壓試驗(yàn)（濕試）電磁單元部分6電磁單元的溫升試驗(yàn)電磁單

7、元部分7承受短路能力試驗(yàn)整體部分8準(zhǔn)確度試驗(yàn)整體部分圖 1 極性檢驗(yàn)表 2 耦合電容器及電容分壓器試驗(yàn)項(xiàng)目試驗(yàn)類(lèi)別項(xiàng)號(hào)試驗(yàn)項(xiàng)目注1外觀(guān)檢驗(yàn)2密封性試驗(yàn)出3工頻下電容測(cè)量廠(chǎng)4端子之間的工頻或操作沖擊試驗(yàn)試5低壓端子對(duì)接地端子工頻耐受電壓試驗(yàn)驗(yàn)6測(cè)量損耗角正切值7局部放電試驗(yàn)型1高頻電容及等值串聯(lián)電阻測(cè)量式2低壓端子對(duì)地雜散電容及雜散電導(dǎo)測(cè)量試3操作沖擊耐受電壓試驗(yàn)（干試）驗(yàn)4工頻交流電壓或操作沖擊電壓試驗(yàn)（濕試）5雷電沖擊耐受電壓試驗(yàn)6放電試驗(yàn)7局部放電試驗(yàn)8測(cè)量電容溫度系數(shù)9機(jī)械強(qiáng)度試驗(yàn)2.2 電容式電壓互感器檢驗(yàn)的基本規(guī)則 檢驗(yàn)項(xiàng)目分為出廠(chǎng)試驗(yàn)、型式試驗(yàn)、驗(yàn)收試驗(yàn)三部分，各部分檢驗(yàn)的基本規(guī)則

8、如下：a) 出廠(chǎng)試驗(yàn)出廠(chǎng)試驗(yàn)的目的 在于檢驗(yàn)制造中的缺陷和測(cè)定互感器的準(zhǔn)確度，所以出廠(chǎng)試驗(yàn)由制造廠(chǎng)對(duì)需出廠(chǎng)的每一臺(tái)互感器進(jìn)行。 誤差試驗(yàn)應(yīng)在耐受電壓試驗(yàn)之后進(jìn)行，其余項(xiàng)目的次序可不作規(guī)定。這里的耐受電壓試驗(yàn)包括電容分壓器、電磁單元各部件的工頻耐壓，保證誤差試驗(yàn)時(shí)CVT完好。b) 型式試驗(yàn)型式試驗(yàn)的目的 在于考核互感器的設(shè)計(jì)、材料和制造等方面是否滿(mǎn)足試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)條件所規(guī)定的性能和運(yùn)行要求。 進(jìn)行型式試驗(yàn)的時(shí)間和周期新產(chǎn)品研制出來(lái)時(shí)應(yīng)進(jìn)行型式試驗(yàn)。在生產(chǎn)過(guò)程中，當(dāng)材料、工藝或產(chǎn)品結(jié)構(gòu)等有所改變，且其改 變有可能影響產(chǎn)品 的性能時(shí)，應(yīng)重新進(jìn)行 型式試驗(yàn)，此時(shí)允許只進(jìn)行與這些改變有關(guān)的試驗(yàn)項(xiàng)目。在正

9、常生產(chǎn)中，型式試驗(yàn)應(yīng)至少每五年進(jìn)行一次。有關(guān)要求和規(guī)定 用來(lái)作型式試驗(yàn)的互感器應(yīng)首先進(jìn)行出廠(chǎng)試驗(yàn)。出廠(chǎng)試驗(yàn)合格后，方可進(jìn)行型式試驗(yàn)。其出廠(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果也 應(yīng)在型式試驗(yàn)報(bào)告中給出。型式試驗(yàn)中的所有耐受電壓試驗(yàn)的試驗(yàn)項(xiàng)目應(yīng)在同一臺(tái)互感器上進(jìn)行。c) 驗(yàn)收試驗(yàn)驗(yàn)收試驗(yàn)的目的 驗(yàn)收試驗(yàn)主要是購(gòu)買(mǎi)方在安裝前進(jìn)行的試驗(yàn)。是為了檢驗(yàn)互感器在運(yùn)輸中有否受到損傷，確保所安裝的互 感器是良好的。有關(guān)要求和規(guī)定一次端子間的工頻耐受電壓試驗(yàn)值應(yīng)不超過(guò)規(guī)定試驗(yàn)電壓的75。準(zhǔn)確度試驗(yàn)應(yīng)在允許頻率范圍和額定電壓下進(jìn)行。第三章 電容式電壓互感器基本試驗(yàn)內(nèi)容綜合兩個(gè)國(guó)標(biāo)的內(nèi)容，電容式電壓互感器的基本試驗(yàn)項(xiàng)目有以下十六條，具體內(nèi)容如

10、下：1) 外觀(guān)檢驗(yàn)試驗(yàn)?zāi)康臋z驗(yàn)互感器的外觀(guān)性能。檢驗(yàn)互感器的金屬件外露表面是否具有良好的防腐蝕性能，產(chǎn)品銘牌及端子標(biāo)志 是否符合圖樣要求。試驗(yàn)方法目測(cè)，觀(guān)察。2) 密封性試驗(yàn)試驗(yàn)?zāi)康臋z驗(yàn)互感器(包括電容分壓器和電磁單元)各密封部位的密封性能。試驗(yàn)方法 電磁單元的密封性試驗(yàn)方法一般由制造廠(chǎng)規(guī)定，一般通過(guò)給試品充油壓或給試品加溫進(jìn)行，具體 要求和方法有制造廠(chǎng)提出。3) 繞組的極性檢驗(yàn)試驗(yàn)?zāi)康臋z驗(yàn)互感器的極性是否正確，為后面的試驗(yàn)項(xiàng)目做好 準(zhǔn)備，防止誤差試驗(yàn)時(shí)儀器故障。標(biāo)有大寫(xiě)體和小寫(xiě)體的同一字母的端子，在同一瞬間應(yīng)具有同一極性，即所謂減極性。試驗(yàn)方法a 電磁單元繞組的極性檢驗(yàn)一般用直流法進(jìn)行，如圖

11、 1 所示，用 1.5V 干電池的正極接在一次繞組的 A 端，負(fù)極接在一次繞組的 X端，直流毫安表的正極接在二次繞組的 a 端，負(fù)極接在二次繞組的 n端, 瞬間接 通開(kāi)關(guān)，電流表按順時(shí)方向擺動(dòng)為減極性。4) 耐受電壓試驗(yàn)試驗(yàn)?zāi)康?保證試品的絕緣性能，使試品在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)能夠承受來(lái)自系統(tǒng)的各種過(guò)電壓的沖擊。互感器的高壓端子和 接地端子之間的絕緣應(yīng)能承受如表 3 所列的耐受電壓。互感器額定一次電額定短時(shí)工頻耐受電壓額定雷電沖擊耐受電壓額定操作沖擊耐受電壓壓方均根值峰值峰值351)80 95 1)）185200）661403251603501101)185 200 1)450480）550220360

12、8503959503305101175950500680155074016751175注：對(duì)同一額定電壓給出兩個(gè)絕緣水平者，在選用時(shí)應(yīng)考慮到電網(wǎng)結(jié)構(gòu)及過(guò)電壓水平、過(guò)電壓保護(hù)裝置的配置及其性能、可接受的絕緣故障率等。1）斜線(xiàn)下的數(shù)據(jù)為外絕緣的干耐受電壓。2）斜線(xiàn)下的數(shù)據(jù)僅用于內(nèi)絕緣。表3絕 緣 耐 受 電 壓kV標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了安裝運(yùn)行地區(qū)的海拔超過(guò)1000 m絕緣水平，若安裝運(yùn)行地區(qū)的海拔超過(guò) 1000 m但不高于 1000m，則應(yīng)按海拔高度來(lái)折算。用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的額定耐受電壓乘以海拔校正系數(shù)Ka，Ka 計(jì)算公式如式（ 1）。（1）式中： H安裝地區(qū)的海拔高度， m。試驗(yàn)方法：圖 2 工頻耐壓試驗(yàn)一）

13、短時(shí)工頻耐受電壓試驗(yàn) 如圖 2 所示，相應(yīng)的試驗(yàn)電壓施加于高壓端子與接地端子之間（低壓端子與接地端子相連接）。耐受時(shí)間 1min。試驗(yàn)前后可用電橋測(cè)量電容及介損，用于判斷是否有元件擊穿等故障發(fā)生。 短時(shí)工頻耐受電壓試驗(yàn)可分為干試與濕試，試驗(yàn)可分別對(duì)電容分壓器和電磁單元進(jìn)行。對(duì)于電容分壓器的試驗(yàn)，濕試不允許分節(jié)進(jìn)行，干試可分節(jié)進(jìn)行。若分節(jié)進(jìn)行試驗(yàn)，應(yīng)按公式（2）來(lái)計(jì)算單節(jié)試驗(yàn)電壓。（2） 對(duì)于電磁單元部分的試驗(yàn)，試驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題： 電磁單元中壓回路的耐受電壓水平按下式（ 3）計(jì)算，（3）式中： t 互感器高壓端子和接地端子間的試驗(yàn)電壓；、 分別為電容分壓器的高壓電容和中壓電容；電壓分

14、布不均勻系數(shù)，可取 1.05 。 對(duì)于電磁單元的工頻耐受電壓試驗(yàn)，試驗(yàn)前把電磁單元與電容分壓器分開(kāi)。當(dāng)電磁單元的中壓端子外 露時(shí)，型式試驗(yàn)應(yīng)在淋雨?duì)顟B(tài)下進(jìn)行。試驗(yàn)分別對(duì)電磁單元的變壓器、電抗器和鐵磁諧振阻尼裝置進(jìn)行， 試驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意將阻尼裝置與變壓器的連接線(xiàn)拆開(kāi)。電磁單元內(nèi)若接有過(guò)電壓保護(hù)用放電器件，在試驗(yàn)時(shí)也 應(yīng)將其連接線(xiàn)拆開(kāi)。 對(duì)變壓器一次繞組 進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)， 試驗(yàn)電壓值應(yīng)為按式 （ 3）計(jì)算。試驗(yàn)電壓可以直接用單獨(dú)電源來(lái)供給， 也可以由二次側(cè)感應(yīng)得到。無(wú)論用哪一種方式得到試驗(yàn)電壓，均應(yīng)在高電壓側(cè)測(cè)量試驗(yàn)電壓。當(dāng)電壓升到 試驗(yàn)電壓值以后，歷時(shí)間 1 min ，然后立即把電壓降下來(lái)。在試驗(yàn)過(guò)程中

15、應(yīng)注意：變壓器的鐵心、未接電源的二次繞組的一個(gè)端子和一次繞組的低電壓端子以及油箱 外殼均應(yīng)接，而未接電源的繞組處于空載狀態(tài)。試驗(yàn)時(shí)，為避免鐵心過(guò)度飽和，試驗(yàn)電壓的頻率可以增加到額定值以上。如果頻率超過(guò)額定值的兩倍，試 驗(yàn)時(shí)間可以減小到按式（ 4）計(jì)算之值，但不得短于 15 s 。式中： t 用頻率為 t 的電壓來(lái)試驗(yàn)時(shí)所需經(jīng)歷的時(shí)間，單位s。t 試驗(yàn)電壓的頻率。在試驗(yàn)中有否損壞，可以用在試驗(yàn)前后測(cè)量變壓器的空載電流和損耗的方法來(lái)檢驗(yàn)。 電抗器 的耐受電壓試驗(yàn)用單獨(dú)電源來(lái)進(jìn)行，歷時(shí) 1 min 。電抗器繞組的 端子之間的絕緣水平及其保護(hù)器件的放電電壓， 應(yīng)與在二次側(cè)短路和開(kāi)斷等過(guò)程 中電抗器上可

16、能出現(xiàn)的最大過(guò)電壓水平相適應(yīng)。 具體數(shù)值由制造廠(chǎng)規(guī)定。 為避免 鐵心過(guò)度飽和，可以提高試驗(yàn)電壓的頻率，此時(shí)試驗(yàn)時(shí)間按上述規(guī)定適當(dāng)縮短。） 電磁單元中壓回路的接地端子與地之間，二次繞組的端子（含附件）對(duì) 地及其相互之間的絕緣應(yīng)能承受工頻 3 kV（方均根值）的試驗(yàn)電壓，歷時(shí) 1 min。b） 電容分壓器的低壓端子對(duì)地絕緣應(yīng)能承受工頻 10 kV（方均根值）的 試驗(yàn)電壓，歷時(shí) 1 min，若低壓端子不暴露在風(fēng)雨中，則試驗(yàn)電壓為 4 kV （方均根值）（二）雷電沖擊耐受電壓試驗(yàn)雷電沖擊耐受電壓試驗(yàn)在互感器整體上進(jìn)行， 試驗(yàn)電壓的波形為 （1.2 5）（ 4060） s。 也可分別對(duì)電容分壓器 （不允

17、許分節(jié)進(jìn)行） 和電磁單元進(jìn)行， 電磁單元試驗(yàn)電壓按變比計(jì)算得到。試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)施加正極性和負(fù)極性沖擊各15 次，如果在連續(xù)的 15 次沖擊中未發(fā)生多于 2 次的閃絡(luò)且未發(fā)生擊穿，則認(rèn)為互感器通過(guò)了試驗(yàn)。（三）操作沖擊耐受電壓試驗(yàn)（濕試）操作沖擊耐受電壓試驗(yàn)（濕試）在互感器整體上進(jìn)行，試驗(yàn)電壓的波形為250 2500 s。也可僅對(duì)電容分壓器進(jìn)行 （不允許分節(jié)進(jìn)行） ，而電磁單元?jiǎng)t用上述短時(shí)工頻耐受電壓試驗(yàn)考核。 操作沖擊耐受電壓試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)施加正極性和負(fù)極性沖擊各 15 次，如果在連續(xù)的 15 次沖擊 中未發(fā)生多于 2 次的閃絡(luò)且未發(fā)生擊穿，則認(rèn)為互感器通過(guò)了試驗(yàn)。操作沖擊試驗(yàn)只對(duì) 330kV 以上產(chǎn)

18、品進(jìn)行，這和系統(tǒng)中過(guò)電壓存在和保護(hù)水平有關(guān)。若試品 進(jìn)行了操作沖擊濕耐受電壓試驗(yàn)，則不需再進(jìn)行工頻濕試驗(yàn)和操作沖擊干耐受電壓試驗(yàn)。5）磁單元的溫升試驗(yàn)（試驗(yàn)?zāi)康模﹫D 3 電阻法測(cè)溫升在溫升試驗(yàn)結(jié)束并切斷電源之后，立即測(cè)量繞組的直流電阻。應(yīng)在停電后 1min 內(nèi)測(cè)出第一個(gè)讀 數(shù)。然后在 8min 10min 內(nèi)每隔相等的時(shí)間（ 30 60s）測(cè)定一個(gè)電阻值依次記錄為R1、 R2、R3、 RK。其后再隔 5 10min 補(bǔ)充測(cè)量一個(gè)參考值 Rn。同時(shí)記錄各個(gè)測(cè)定時(shí)間分別為t1 、t2 、t3 、tk ，以切斷電源瞬間為 t=0 。在坐標(biāo)紙上， 將 ln（R1-Rn）、ln（R2-Rn）、ln（R3

19、-Rn）、ln （Rk-Rn）和 t1 、t2 、t3 、tk 的相應(yīng)各點(diǎn)繪出，用一直線(xiàn)聯(lián)接，其與 R軸的交點(diǎn)既為 t=0 時(shí)（ R0-Rn）值，由此可得切斷電源瞬間的繞阻電阻R0 值。繞阻一般為銅線(xiàn)，平均溫升Q按下式計(jì)算：（5）R0斷電瞬間繞阻熱電阻值，RQ1溫度為 Q1 時(shí)冷電阻值， Q1繞阻冷態(tài)溫度（冷態(tài)時(shí)環(huán)境溫度），。Q2溫升試驗(yàn)后期確定溫升的環(huán)境溫度，。 235銅導(dǎo)體溫度系數(shù)的倒數(shù)6）電容介損測(cè)量試驗(yàn)?zāi)康模?檢驗(yàn)電容器的電容及介損，并作為元件好壞的判據(jù)。圖4 正接法原理圖圖5 反接法原理圖15%的電壓下進(jìn)行初測(cè)，工頻耐受電壓試驗(yàn)方法： 電容測(cè)量應(yīng)在工頻耐受電壓試驗(yàn)前，在不高于 試驗(yàn)之

20、后在（ 0.9 1.1 ） Un電壓下進(jìn)行復(fù)測(cè)。在試驗(yàn)室試驗(yàn)時(shí)，一般采用正接法。在現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收時(shí)，用反接法較多。反接法試驗(yàn)時(shí)，由于電橋處 于高電位，所以應(yīng)注意安全，測(cè)試電壓一般也達(dá)不到要求（較低） 7）高頻電容及等值串聯(lián)電阻測(cè)量試驗(yàn)?zāi)康臋z驗(yàn)電力載波該頻通路的阻抗。試驗(yàn)方法可在分節(jié)電容器上進(jìn)行，采取相應(yīng)的屏蔽措施，測(cè)量引線(xiàn)應(yīng)盡量短。特別是試品測(cè)量較大時(shí)， 更 應(yīng)該注意測(cè)量回路的屏蔽和引線(xiàn)，否則導(dǎo)致電容量偏大。在額定溫度范圍內(nèi)，在 30 500kHz 的高頻下，電容器高低壓端子之間的電容值相對(duì)于額定電容 的偏差不得超過(guò) -20%或 +50%，且等值串聯(lián)電阻不得超過(guò) 40。對(duì)于較低頻率（例如 30 10

21、0kHz ）和溫度類(lèi)別的下限溫度，或電容不超過(guò)2000pF 的電容疊柱，或 Um大于 42kV 者，其等值串聯(lián)電阻允許大于 40 。試驗(yàn)一般用電平振蕩器和選頻器作為高頻電源，用導(dǎo)納電橋測(cè)量，所測(cè)參數(shù)為并聯(lián)電容 和并聯(lián)電導(dǎo)，需將數(shù)值等效為等值串聯(lián)參數(shù)。計(jì)算公式為：（6）（7）8）低壓端子對(duì)地雜散電容及雜散電導(dǎo)測(cè)量試驗(yàn)?zāi)康?檢驗(yàn)互感器的雜散電容及電導(dǎo)，其值有可能引起高頻信號(hào)的損失或衰減。試驗(yàn)方法可在互感器下節(jié) （分壓器和電磁裝置的組裝體） 上進(jìn)行試驗(yàn)， 試驗(yàn)用電平振蕩器和選頻器作為高 頻電源，用導(dǎo)納電橋測(cè)量其電容及電導(dǎo)值。對(duì)于電容器， 雜散電容不得超過(guò) 200pF，雜散電導(dǎo)不得超過(guò) 20 S；對(duì)于

22、電容式電壓互感 器，雜散電容不得超過(guò) 300+0.05Cn pF ，雜散電導(dǎo)不得超過(guò) 50 S。9）放電試驗(yàn)試驗(yàn)?zāi)康?檢驗(yàn)電容器內(nèi)部引線(xiàn)、結(jié)構(gòu)等性能，保證電容器在強(qiáng)電流沖擊下不致造成電容器內(nèi)部故障。試驗(yàn)方法： 試驗(yàn)可在單節(jié)電容器上進(jìn)行。 給試品施加直流電壓， 然后通過(guò)靠近試品放置的棒狀間隙放電， 在 5min 內(nèi)充放電兩次。 放電頻率應(yīng)在 0.5 1Mhz內(nèi), 試驗(yàn)前后應(yīng)用電橋測(cè)量電容器的電 容值，判斷電容器是否有損傷或故障。10）局部放電試驗(yàn)試驗(yàn)?zāi)康臋z驗(yàn)電容器內(nèi)介質(zhì)的電器性能，特別是工藝處理過(guò)程是否得到嚴(yán)格的控制試驗(yàn)方法圖 6 平衡回路測(cè)量局部放電圖在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和 IEC 標(biāo)準(zhǔn)中，沒(méi)有要求進(jìn)行

23、電容式電壓互感器整體或中間變壓器的局部放電檢測(cè)，只要求對(duì)耦合電容器和電容分壓器進(jìn)行局部放電檢測(cè)，電容器的局部放電可分節(jié)進(jìn)行。給試品施加工頻預(yù)加電壓，至少保持 10s 后，迅速降至測(cè)量電壓。型式試驗(yàn)中測(cè)量保持 1 小時(shí)， 每隔 10min 需測(cè)量一次放電量；出廠(chǎng)試驗(yàn)中至少保持 1 min 后進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量和預(yù)加電壓見(jiàn)下表 4。由于試品為耦合電容器，不許用專(zhuān)門(mén)的耦合電容器，采用平衡回路，既排除了干擾， 又提高了工 作效率，所以，均采用平衡回路。表 4 局部放電試驗(yàn)電壓系統(tǒng)接地方式預(yù)加電壓測(cè)量電壓允許放電視在電荷量中性點(diǎn)非有效1.3Um1.1Um100pC接地系統(tǒng)1.1Um/10pC中性點(diǎn)有效接地系

24、統(tǒng)0.8 ×1.3Um1.1Um/10pC11）測(cè)量電容溫度系數(shù)試驗(yàn)?zāi)康?檢驗(yàn)電容器隨溫度變化的規(guī)律，其變化在溫度范圍內(nèi)會(huì)影響到互感器的誤差性能。 試驗(yàn)方法由于所選用的材料和所選用的處理工藝相同， 所以不需用對(duì)每節(jié)電容器進(jìn)行試驗(yàn)， 將試品放入恒 溫箱內(nèi)，調(diào)節(jié)不同溫度，待試品內(nèi)部溫度和烘箱內(nèi)溫度相同后， 用電橋測(cè)量電容及介損值。 用回 歸法分析求出電容溫度系數(shù) C。電容器溫度類(lèi)別下限溫度和比上限溫度高15K 的溫度范圍內(nèi)測(cè)得的電容溫度系數(shù)的絕對(duì)值不大于 5×10 -4K-1。如溫度類(lèi)別為 -25/A 。則試驗(yàn)溫度范圍為 -25 +55。實(shí)際上， 電容溫度系數(shù)的高低并不代表產(chǎn)品

25、性能的好壞， 只和介質(zhì)搭配有關(guān)。 電容器紙的特性為 正電容溫度系數(shù)， 而電容器用膜為負(fù)電容溫度系數(shù)， 這就是互感器用耦合電容為膜紙復(fù)合的一個(gè) 原因。12）準(zhǔn)確度試驗(yàn)試驗(yàn)?zāi)康臏?zhǔn)確度是互感器最主要的性能指標(biāo)之一， 試驗(yàn)的目的在于檢驗(yàn)互感器的準(zhǔn)確度是否達(dá)到誤差限值 范圍內(nèi)。試驗(yàn)方法誤差試驗(yàn)方法如圖 7 所示，圖 7 為測(cè)試 1a1n 繞組時(shí)的試驗(yàn)回路，試驗(yàn)時(shí)必須注意將負(fù)載電纜與 測(cè)試電纜分開(kāi)， 以免由于負(fù)載壓降造成不必要的測(cè)試誤差。 試驗(yàn)應(yīng)對(duì)互感器的每一個(gè)二次繞組分 別進(jìn)行，各個(gè)二次繞組所加負(fù)荷的大小應(yīng)符合表 5的有關(guān)要求，負(fù)荷的功率因數(shù)為 0.8 （滯后）。對(duì)同時(shí)用于測(cè)量和保護(hù)的二次繞 組，應(yīng)分別

26、按測(cè)量和保護(hù)準(zhǔn)確級(jí)的要求進(jìn)行試驗(yàn)。對(duì)于測(cè)量準(zhǔn)確級(jí)的試驗(yàn)，應(yīng)分別在80、 100和 120 的額定電壓下進(jìn)行。對(duì)于保護(hù)準(zhǔn)確級(jí)的試驗(yàn)，應(yīng)分別在額定電壓乘以2， 5 ， 100和額定電壓因數(shù)的電壓下進(jìn)行。剩余電壓繞組在額定電壓乘以額定電壓因數(shù)的電壓下試驗(yàn)時(shí)接額定負(fù)荷， 在其他電壓下試驗(yàn)時(shí)不 接負(fù)荷。標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)確級(jí)、相應(yīng)的誤差限值及規(guī)定的運(yùn)行條件如表5 所示。在 2額定電壓下，保護(hù)準(zhǔn)確級(jí)的誤差限值為 5 額定電壓下誤差限值的 2 倍。圖 7 電容式電壓互感器誤差試驗(yàn)回路 除在規(guī)定的電壓和負(fù)荷下進(jìn)行試驗(yàn)外， 還應(yīng)在額定頻率并在室溫和兩個(gè)極限溫度下， 以及在一恒 定溫度和兩極限頻率下在正常連接的互感器上進(jìn)行。

27、對(duì)于準(zhǔn)確級(jí)為 1.0 及更低的互感器，上述試驗(yàn)可以在等效電路上進(jìn)行，對(duì)于0.2 至 0.5級(jí)的互感器，是否可以采用等效電路試驗(yàn)，由制造廠(chǎng)確定。如果采用等效電路，必須在相同的電壓、負(fù)荷、頻率和溫度等條件下進(jìn)行兩次測(cè)量，一次在正常連接的互感器上， 一次在等效電路上進(jìn)行。 這兩次測(cè)量結(jié)果的差值， 應(yīng)不超過(guò)相應(yīng)的準(zhǔn)確級(jí)限的 50（例如：對(duì)于 0.5 級(jí)不超過(guò) 0.25 和 10' ）。表 5 標(biāo) 準(zhǔn) 準(zhǔn) 確 級(jí)保護(hù)準(zhǔn)確級(jí)3P6P±3.0±6.0±120±2405 150（或 5 190）96102溫度類(lèi)別的下限溫度至上限溫度25 1000.8 （滯后）注

28、： 1括號(hào)內(nèi)的數(shù)值適用于中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)用互感器。2當(dāng)具有多個(gè)分開(kāi)的二次繞組時(shí)，由于它們之間有相互影響，每個(gè)繞組應(yīng)在其額定輸出的 25% 100%范圍內(nèi)滿(mǎn)足各自的準(zhǔn)確級(jí)要求， 此時(shí)其他二次繞組應(yīng)帶有與其額定輸出的 0100%相對(duì)應(yīng)的 負(fù)荷。對(duì)于測(cè)量準(zhǔn)確級(jí)，如果某一繞組只有偶然的短時(shí)負(fù)荷，或者作剩余電壓繞組使用時(shí)，則其對(duì)另外繞組的影 響可以忽略不計(jì)。3 當(dāng)互感器的二次繞組同時(shí)用于測(cè)量和保護(hù)時(shí)，應(yīng)對(duì)該二次繞組標(biāo)出其測(cè)量和保護(hù)準(zhǔn)確級(jí)及額定 輸出。試驗(yàn)可以在正常連接的互感器上或在等效電路上，在允許頻率范圍內(nèi)的某一頻率下和允許溫度范圍內(nèi) 的某一溫度下進(jìn)行。試驗(yàn)時(shí)的實(shí)際頻率和溫度值應(yīng)記入報(bào)告中。如果在

29、相同互感器上的型式試驗(yàn)已經(jīng)表明 用較少次數(shù)的電壓和或負(fù)荷的試驗(yàn)已足以證明它符合準(zhǔn)確度要求，允許在出廠(chǎng)試驗(yàn)中減少試驗(yàn)次數(shù)。溫度和頻率對(duì)誤差的影響圖 8 CVT 等效電路圖由于試驗(yàn)條件所限，溫度對(duì)誤差的影響可不進(jìn)行試驗(yàn)，可利用近似計(jì)算公式如下式（8）、（ 9）進(jìn)行計(jì)算，但電容分壓器在整個(gè)允許溫度范圍內(nèi)（如 -25/A ）的溫度特性（電容溫度系數(shù) c）必須經(jīng)過(guò)測(cè)試，則在極 限溫度值下的誤差可以根據(jù)在某一溫度下測(cè)定之值和分壓器的溫度系數(shù)以計(jì)算方法來(lái)確定。由于電容式電壓互感器特殊的工作原理（圖 8 中可看出），其誤差對(duì)頻率很敏感。頻率對(duì)其誤差的影響， 也有近似公式如下式（ 10）、（ 11）。雖然式（

30、8）、（ 9）、（ 10）、（ 11）都是通過(guò)一定的推導(dǎo)得出， 但推導(dǎo)過(guò)程中對(duì)回路等都進(jìn)行了簡(jiǎn)化，再加之個(gè)體差異較大，計(jì)算誤差很大。所以在型式試驗(yàn)時(shí)必須按規(guī) 定進(jìn)行此試驗(yàn)。溫度對(duì)誤差的影響公式如下：8）9）(%)= ( 分 )=頻率對(duì)誤差的影響公式如下：10)11)（%）= （ ）（ 分 ）= （ ）13）承受短路能力試驗(yàn)試驗(yàn)?zāi)康?檢驗(yàn)二次系統(tǒng)出現(xiàn)短路故障時(shí)互感器的承受短路電流造成的機(jī)械和熱的效應(yīng)的能力試驗(yàn)方法 在互感器一次側(cè)施加額定電壓的情況下，將二次端子短接。短路試驗(yàn)進(jìn)行一次，持續(xù)時(shí)間 1 s 。被試互感器冷卻到環(huán)境溫度后，若能滿(mǎn)足下列要求，則認(rèn)為通過(guò)本試驗(yàn)：a ）無(wú)可見(jiàn)的損傷；b ）其誤

31、差與試驗(yàn)前的差異不超過(guò)其準(zhǔn)確級(jí)誤差限值的50；c）電磁單元中變壓器的一次和二次繞組能承受工頻耐受電壓試驗(yàn) （試驗(yàn)電壓降低到規(guī)定值的 90）d）經(jīng)檢查，電磁單元中變壓器的一次繞組和二次繞組表面的絕緣無(wú)明顯的劣化現(xiàn)象（如碳化）圖 9 鐵磁諧振試驗(yàn)回路如果繞組是由銅導(dǎo)線(xiàn)制成的，且相應(yīng)的電流密度不大于160 A mm2，則可不進(jìn)行此項(xiàng)檢查。電流密度是以實(shí)測(cè)的二次繞組對(duì)稱(chēng)短路電流方均根值（對(duì)于一次繞組則除以額定變壓比）計(jì)算得到的。14）鐵磁諧振試驗(yàn)試驗(yàn)?zāi)康臋z驗(yàn)在系統(tǒng)非正常情況下造成互感器鐵芯飽和后，互感器的自恢復(fù)能力。試驗(yàn)方法10)本試驗(yàn)可在正常連接（圖 9）的互感器上進(jìn)行，也可以在等效電路（圖上進(jìn)行。

32、二次端子短路時(shí)間至少 0.1s 。消除短路可以用斷路器 K 或串接入的熔斷器進(jìn)行。消除短路后，互 感器的負(fù)荷只能是記錄裝置消耗的負(fù)荷且不超過(guò)5 VA。試驗(yàn)時(shí)的電源電壓、二次電壓和短路電流均應(yīng)予以記錄。所拍攝的示波圖應(yīng)納入試驗(yàn)報(bào)告中。短路時(shí)的電源電壓（由PT 測(cè)出）與短路前的電壓相差應(yīng)不超過(guò)10，并且應(yīng)保持實(shí)際正弦波形。圖 11 鐵磁諧振試驗(yàn)波形本試驗(yàn)應(yīng)在一次電壓為 0.8 N和 1.2 N的電壓下至少各進(jìn)行 10 次，在 1.0 N的電壓下至少進(jìn)行 30 次，而且 還應(yīng)在與額定電壓因數(shù)相對(duì)應(yīng)的電壓下再作 10 次。性能要求在電壓為 0.8 N、1.0 N 和 1.2 N而負(fù)荷實(shí)際上為零的情況下

33、，互感器的二次端子短路后又突然消除短路，其二次電壓峰值應(yīng)在 0.5 s 內(nèi)恢復(fù)到與正常值相差不大于 10的電壓值。在電壓為 1.5 N（用于中性點(diǎn)有效接地系統(tǒng)）或 1.9 N（用于中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)）而負(fù)荷實(shí)際上為零的情況下，互感器的二次端子短路后又突然消除短路，其鐵磁諧振持續(xù)時(shí)間應(yīng)不超過(guò) 2 s 。注意：1如果在運(yùn)行中會(huì)用到飽和的負(fù)荷， 這項(xiàng)試驗(yàn)是在這個(gè)負(fù)荷下還是在接近這個(gè)負(fù)荷下進(jìn)行，由制造廠(chǎng)和用戶(hù)協(xié)商。2為了保證短路時(shí)的電源電壓和其短路前的電壓相差不致超過(guò) 10 ，電源的短路阻抗應(yīng)該低。如果試驗(yàn)在正常連接的互感器上進(jìn)行，這個(gè)條件一般能夠滿(mǎn)足，如果采用等效電路進(jìn)行，電源阻抗則 應(yīng)比測(cè)量準(zhǔn)確

34、度時(shí)所用的電源阻抗低得多。15）瞬變響應(yīng)試驗(yàn)試驗(yàn)?zāi)康?檢驗(yàn)互感器在系統(tǒng)故障 （如單相接地故障 ） 造成系統(tǒng)失壓情況下， 互感器的響應(yīng)速度， 保證繼電器正常動(dòng)作。試驗(yàn)方法圖 12 瞬變響應(yīng)試驗(yàn)線(xiàn)路圖本試驗(yàn)可在正常連接的互感器上進(jìn)行，也可以在等效電路上進(jìn)行。在互感器一次電壓為額定值和分別接有25與 100 的額定負(fù)荷的情況下，將高壓端子和低壓端子短路，觀(guān)察二次信號(hào)的反應(yīng)速度。試驗(yàn)所用負(fù)荷 可為 a）由純電阻與感抗接成串聯(lián)負(fù)荷； b）由兩個(gè)阻抗并聯(lián)構(gòu)成的負(fù)荷。此兩個(gè)阻抗之一是純電阻，另一個(gè)是電阻和感抗串聯(lián)構(gòu)成的功率因數(shù)為 0.5 的阻抗二次電壓降落的過(guò)程應(yīng)用示波器予以記錄，其示波圖應(yīng)納入試驗(yàn)報(bào)告中圖

35、 13 瞬變響應(yīng)試驗(yàn)波形本試驗(yàn)應(yīng)隨機(jī)地進(jìn)行 10 次，或者在其峰值電壓瞬間和過(guò)零值的瞬間各進(jìn)行 2 次短路試驗(yàn)，在后一 情況下，一次電壓的相角偏離峰值和過(guò)零點(diǎn)之值不得超過(guò)± 20 °。性能要求在額定電壓下互感器的高壓端子對(duì)接地端子發(fā)生短路后， 二次輸出電壓應(yīng)在額定頻率的一個(gè)周期內(nèi) 衰減到短路前電壓峰值的 10以下。 注意：瞬變響應(yīng)對(duì)于電網(wǎng)保護(hù)動(dòng)作的影響是一個(gè)很復(fù)雜的問(wèn)題，并且也不可能給出對(duì)每一種情況都有效的 數(shù)值。 對(duì)于繼電器的影響不僅和過(guò)渡過(guò)程的幅值有關(guān)，而且也和其頻率有關(guān)，上述給定值可以使普通的機(jī)電式保 護(hù)繼電器在一般的線(xiàn)路長(zhǎng)度和短路電流情況下能正確動(dòng)作。對(duì)于快速繼電器

36、（例如固態(tài)繼電器），或非常 短的線(xiàn)路，或短路電流很小的情況，瞬變響應(yīng)由用戶(hù)與保護(hù)繼電器和互感器的制造廠(chǎng)協(xié)商，可以提出更嚴(yán) 格的要求（例如 5 以下）。16）機(jī)械強(qiáng)度試驗(yàn)試驗(yàn)?zāi)康?檢驗(yàn)電容器耐受風(fēng)力的能力。試驗(yàn)方法 試品底部固定，頂部垂直于軸線(xiàn)方向施加拉力，時(shí)間1min。試驗(yàn)應(yīng)在整套產(chǎn)品上進(jìn)行。試驗(yàn)結(jié)束，不允許出現(xiàn)斷裂及滲漏油現(xiàn)象。電容器互感器應(yīng)能承受 150km/h 的風(fēng)力，計(jì)算公式如下：12)F=(450×L×d+500)×1.5 ( N)式中 450根據(jù)最大風(fēng)速得出等值風(fēng)力900N/的換算值。L電容器總高度d電容器外殼傘群的最大直徑500電容器頂部側(cè)向最大拉力

37、1.5 電容器安全系數(shù)17）無(wú)線(xiàn)電干擾電壓試驗(yàn)試驗(yàn)?zāi)康膱D 14 瞬變響應(yīng)試驗(yàn)線(xiàn)路圖檢驗(yàn)電容器產(chǎn)生的無(wú)線(xiàn)電干擾的大小。試驗(yàn)方法試驗(yàn)在整套產(chǎn)品上進(jìn)行。按圖 14 進(jìn)行連接。試品頂部施加 1.1Um/ 的測(cè)量電壓，將取自 N 端子 的測(cè)量信號(hào)通過(guò)端子盒（電阻網(wǎng)絡(luò)衰減）接入無(wú)線(xiàn)電干擾測(cè)量?jī)x，讀取數(shù)值，然后加上回路衰減系數(shù)和電 阻網(wǎng)絡(luò)衰減系數(shù)，即為試品的無(wú)線(xiàn)電干擾水平B（單位為 dB）。若轉(zhuǎn)換為無(wú)線(xiàn)電干擾電壓值 U=10B/20 （單位為 V）。性能要求在測(cè)試條件下，試品的無(wú)線(xiàn)電干擾電壓應(yīng)不超過(guò)2500V。第三章有關(guān)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中存在的特殊問(wèn)題 電容式電壓互感器作為商品到了用戶(hù)處， 需進(jìn)行一些現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收試驗(yàn)，

38、 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中， 由于現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)條 件的限制，往往不能按正常試驗(yàn)條件進(jìn)行，其試驗(yàn)項(xiàng)目一般有以下幾項(xiàng)內(nèi)容：（ 1）自激法原理測(cè)量電容及介損；（ 2）現(xiàn)場(chǎng)誤差測(cè)量問(wèn)題；（ 3）電容式電壓互感器整體誤差測(cè)試；（4）中間變壓器介損測(cè)量。1）自激法原理測(cè)量電容及介損15、圖 16 所現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)時(shí)，由于互感器不能解體，常用自激法原理測(cè)量電容及介損。自己法原理圖如圖示。圖 16 自激法測(cè) C1 電路圖自激法原理測(cè)量 C2電路圖如圖 15所示，測(cè)量時(shí)有幾個(gè)問(wèn)題需要注意：其一，是標(biāo)準(zhǔn)電容器Cn與 C1串聯(lián)進(jìn)入電橋， C1會(huì)影響其測(cè)量準(zhǔn)確度。其二由于測(cè)試回路中，電抗器L與 C2串接，且其感抗和容抗相差不大，會(huì)產(chǎn)生諧振過(guò)

39、電壓，電源側(cè)電流也較大，易損壞CVT和電源。試驗(yàn)時(shí)采取一定的措施可在一定程度上避免上述問(wèn)題的發(fā)生，具體如下：a）試驗(yàn)時(shí)務(wù)必將阻尼器解開(kāi)，避免由于阻尼器引起的附加電流。b）試驗(yàn)中所選用的標(biāo)準(zhǔn)電容器額定電容值一定要大，這樣可減小由于C2 引起的測(cè)試誤差。c）對(duì)于由于諧振引起的過(guò)電壓，可用監(jiān)測(cè)電源測(cè)電流的方法，再通過(guò)計(jì)算得到加到C2 上的電壓（不超過(guò)CVT的中間電壓）。用圖 16測(cè) C1時(shí)，以上問(wèn)題仍存在，但沒(méi)有測(cè)C2時(shí)突出，這里不再詳述。但是有另外一個(gè)問(wèn)題值得注意，圖中用于載波通訊的 J 端子的絕緣水平為 3kV，由于 C2比 Cn大得多，此時(shí)試驗(yàn)電壓基本加到 Cn上，所以 此時(shí) J、A 端子電壓基本相同，試驗(yàn)電壓一般不要超過(guò)2.5kV 。2） 誤差測(cè)量問(wèn)題近年來(lái)，由于有些電力檢測(cè)部門(mén)在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)時(shí)，采用了有關(guān)單位不合適的現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀器，導(dǎo)致錯(cuò)誤的試驗(yàn) 數(shù)據(jù)，從而導(dǎo)致錯(cuò)誤的判斷，使電容式電壓互感器誤差試驗(yàn)錯(cuò)