基于电流互感器介损和电容量比值检测技术分析

孙旭

吉林省电力科学研究院有限公司 吉林长春 130021

1 现场测试常见干扰及其影响

关于介质损耗和介质变压器电容的测试，常见的影响因素包括测试电路的接触故障，外瓷套表面的漏电流和绝缘中的水分。在实际测量过程中，油中的气泡也是影响介质变压器介电损耗和电容测量的重要因素。

1.1 测试电路接触故障的影响

如果电流互感器的初级绕组端子表面脏污，氧化严重，次级侧（外壳）的接地不充分，测试电路的接触可能会恶化，这是电极的影响意思是夹在样品之间。因此，除了样品之外，电极之间的电场还具有中间层，并且电容C是中间层的串联等效阻抗。

1.2 漏电流的影响

如果环境湿度过高或电流互感器外瓷套表面脏污，则在测试过程中外瓷套表面会产生较大的漏电流。另外，如果测试线未被充分隔离，或者如果屏蔽被损坏和轻便摩托，则可能发生从电极到地的大的漏电流[1]。分析漏电流对测量结果的影响，样品的电容和损耗因子分别为CP和tanδP。

1.3 保温受潮湿影响

对于具有相对介电常数和电导率分别为εr和γ的绝缘介质。绝缘油是非极性介质，其极化主要是电子位移极化，转向极化对极化的贡献很小，并且转向极化的弛豫时间很小，例如低到电源频率。因此，在低频交变电场的作用下，介电损耗主要来自电导。当电流互感器潮湿时，εr增加，γ增加，电容增加，但同时，电流互感器的介质损耗主要来自电导，所以效果远大于εr并且tanδ增加。

1.4 气泡的影响

在新的充油电流互感器中，通常引入部分空气以在油中形成大量小气泡。当绝缘油中存在气泡时，交流电压下的电场强度与电介质的介电常数成反比，并且气泡中的电场强度大于绝缘的电场强度。由于有许多油性介质，并且气体的击穿电场强度远低于绝缘油性介质，因此气泡总是首先被电离以改善局部放电，并且由于增加的电导率和改善的局部放电而增加局部损耗到。显示介电损耗大幅增加。

2 电流互感器高压介损测量方法

2.1 串联补偿法

由于传统的电流互感器高压介质损耗测量方法存在若干问题，因此下面提出一种串联补偿方法。串联补偿方法的原理如图1所示。由于电抗和容抗的不同特性，串联补偿方法可以利用两者之间的差异来降低测试电源的电容。在图1中，L是补偿电抗器，C是电流互感器的等效电容，U0是励磁变压器电压，UL是补偿电抗器两端的电压，UC是电容器C两端的电压。

图 串联补偿法接线图

如果电路中的等效容抗大于电抗，则电抗器的电压矢量和变压器的电压矢量反转，电容器的电压等于两者的总和。当选择电抗器时，电抗值接近电流互感器的容抗值，并且可以降低励磁变压器输出端的电压值。补偿电抗器的额定电压应大于试验电流互感器的最高相电压，额定电流应大于I0。根据电容C和电压值UC的值确定电流值I0，并确定电抗器的额定电压和额定电流。选择电抗器时，请确保电抗值与变压器的电抗相匹配[2]。具有3抽头环氧树脂浇铸柱结构的反应器满足条件并且性能良好，因此通常选择反应器用于原位测试。

2.2 串联谐振法

由于电流互感器是电容式变压器，因此通过串联谐振来提升。在传统的测量方法中，由于测试电源容量小，使用串联谐振提升电源容量，并且电路的电抗器值和跨电抗参数的匹配降低了初级电流并且可以承受现场测试。同时，所需的变压器容量显着降低。

由于传统的测量方法只选择一个电抗器，电感不能调节，电容小，不能满足现场要求，设备大，现场运输不方便。由于串联谐振方法使用串联连接的多个电抗器块，因此可以减小电抗的重量，可以便于现场测试，并且可以便于电感的调节。

串联谐振法用几个小型电抗器取代大型常规设备，大大降低了供电能力，便于员工使用。其输出电流波形良好，不需要过压保护。该方法的特殊三相平行压力法可以最大限度地避免大型助推器的运输和卸载，从而提高效率。

3 相对介质损耗因数及电容量比值检测诊断方法

电容设备的介电损耗因数和电容比的电荷检测是一种小信号测量并且易受现场干扰，因此足够的历史数据和电源故障测试数据进行时间比较和水平比较你需要考虑它[3]。

对于同一单元中的三相设备，充电测试结果的趋势应该没有显着差异。必要时，根据参考设备停电的常规试验结果，相对测量方法得到的相对介电损耗因数和容量比可以转换为绝对量，tanδN0是通过参考设备的最近电力故障例程测试测量的介电损耗系数。Tan（δX-δN）是在充电测试中获得的相对介电损耗系数，CX0是转换后测试设备的绝对容量，CN0是在参考设备的常规停电常规测试中测量的容量，CX/CN是充电的通过试验获得的相对体积比。

4 结语

电容技术的关键是测量介电损耗和电容值的两个值以及介电损耗的测量关键。精确获取和获取两个工频基波信号之间的相位差和容量测量的方法可以简单地通过获取工频信号的两个电流的幅度来获取两个重要的设备参数。