陈雄宾
（福建省第二电力建设公司，福建
福州
350013）
:分析了CVT（即电容式电压互感器）介损试验中出现的整体电容量大于分节电容量、中间变压器介损过大、摘要摘要:
总介损为负值、自激法介损超标等各种异常现象。并根据分析结果，采取相应措施获得正确试验结果关键词：CVT；介损；介损仪；中间变压器
Analysingunusualphenomenonandtakingcorrespondingmeasures
duringtestingdielectriclossofCVT
ChenXiongbin
（FujianNo.2ElectricPowerConstructionCorporation，FuzhouCity，350013）
Abstract：AnalysedunusualphenomenonthattotalDF(dissipationfactor)isnegative;totalcapacitanceismorethanpartialcapacitance;DFofPT(PotentialTransformer)istoolarge;valueofDFexceedsnormalvaluebyself-excitedtestmethod.Basedonanalysis,correspondingmeasureswereputforwardtogetcorrectresults.Keywords：CVT;dissipationfactor;C&DFtestset;PT(PotentialTransformer)
在绝缘的预防性试验中，介损（即介质损失角正切tgδ）试验是一项基本测试项目。对于CVT（电容式电压互感器），介损试验更是一个经常性试验项目。CVT介损试验中经常出现问题如果不知其原因，便无法采取相应的办法来解决。CVT介损试验中经常出现问题主要有：
①中间变压器介损剧增且电容量明显增大②串联总电容量大于分节电容
③总电容的tgδ用正接法测量偏小或为负值，而用反接法测量为正值并偏大④自激法测下节分电容时，介损超标下文对这几个问题进行一一分析。
1中间变压器介损剧增且电容量明显增大
中间变压器介损是一次绕组对二次绕组、铁芯和外壳之间绝缘的介损，因此只能用反接法测量。某些介绍中间变压器介损测量方法的书上均按图1（a）接线测量，其中Xd对地悬空。但恰恰是这种方法测出的介损和电容量比实际值大了很多。本人在厦门500kV变电站测量220kV线路CVT时，实际tg＝2.048％，Cx＝1172pF，但按图1（a）接线测量，测得值为tg＝10.32％，Cx＝1683pF。造成这种结果是因为未把点N和Xd连接所致。中间变压器实际上可以看成由电容、电感组成的链型电路。测量时，由于（C1+C2）容抗远小于中间变压器电感感抗及对地电容的容抗，（C1+C2）可认为短路，经简化，可以看成一个Π型电路，如图1（b），其中电容分为两部分。
1
.I .I C1C2N11a1ndaXddn1.U.I.I1CR.ULLC.I22.UCRδδ1.UL.I1.I2.U.UC（a）测量接线（b）等效电路（c）相量图图1未把N和Xd短接时中间变压器介损试验的有关图形由于电感L的存在，当在点1施加电压U时，点2电压为UC，电感上电压为UL。其相量图如图1（c）。由于电感L影响，使UC滞后U，导致I2相位滞后I1、总电流I相位也滞后I1，从而使δ大于δ1。同时由于电感L的存在，使UC模大于U模，从而使I2模大于I1模，I模大于2I1模。由于介损仪测得电压和电流为U和I，因此测得介损及电容量均增大。当点N和Xd短接后，则由于电容电流在电感绕组内方向相反，产生互相抵消的磁通，L值极小，基本不会产生影响，这时I2＝I1，I＝2I1，测量结果为正确值。但有时也会出现这种情况，即使点N和Xd短接，仍然会出现测得介损较大且电容量增大现象，这是由于中间变压器中的氧化锌避雷器无法解开所致。
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
..
.
......
.
.
2串联总电容量大于分节电容
.I2某些CVT，C2的电容量为C1的一百多至两百多倍。当采用如图3（a）正接法测量总电容时，会出现总电容大于C1现象。从C=
C1C2C1+C2
可知，总电容是不可能大于C1的。出现总电容大于C1异常现象也是由于中间变压器T引起的。见图3（a），由于C2>>C1，因此总电流I1几乎由C1决定，而不受C2及T的影响。但C2的电流I2则和是否存在T有很大关系，当不存在T时，I2＝I1；当存在T时，产生电感性电流I0，由于
.
.
.
.
.
.I1.U.I0I0的存在，I2的模和相位发生很大变化。见图2，I2模比I1增加较多，
.
.
....2由于介损仪测得被试品上电压为U，电流为I2，可知介损仪测的总电容大于C1。要消除这种现象，只要在测量前解开点Xd即可，这时即使B为氧化锌避雷器，但由于其阻值远大于C2的容抗，
2
使I0可忽略。
.
3总电容的tgδ用正接法测量偏小或为负值，而用反接法测量为正值并偏大
当测量CVT下节总电容或CVT整体电容时，即使没有干扰，用正接法测量也会出现tgδ为负值，而用反接法测量会出现tgδ为正值自相矛盾现象。从介损的概念可知介损是有功与无功之比，不可能为负。之所以出现介损为负，是由于中间变压器造成。如图3-a,b虚线框内为CVT，T为中间变压器，DK为调谐电抗器，B为氧化锌避雷器或放电间隙。T、DK、B均封闭在金属箱内部，端子Xd，N引到外部，某些CVT端子XT也引到外部。当测量由C1和C2串联组成的总电容时，仪
.I1 .I2XdDKB1.I1 TXdXT.I2DK1C1.I02C2NC1.I02C2NT.I..I1＝I2.U2δ1δ.I2I.I0δδ1..I1.U.I0.U1δ2δ2U2BXT.U1（c）不存在T时的相量图U（a）正接法测量（b）反接法测量（d）存在T时的相量图图3.
测量总电容介损的电路和相量图.
.
.
.
.
器对被试品施加的电压为U，C1和C2上电压分别是U1、U2，的介损分别为tgδ1和tgδ2。则总介损tgδ＝
且U＝U1+U2。设C1和C2
C1tgδ2＋C2tgδ1
，介于tgδ1和tgδ2之间。当
C1+C2
.
.
.
不存在T时，其相量图为图3（c），是正常的结果。当存在T时，产生I0，且I0相位落后于U，这样I2＝I1-I0与U夹角大于90°，I1＝I2+I0与U夹角小于90°并小于不存在T时与U夹角，其相量图为图3（d）。当正接法测量时如图3（a），仪器高压线施加高压U，I2通过仪器低压线。即仪器测得施加在被试品电压为U，通过被试品电流为I2，故仪器测得tgδ为负。当反接法测量时如图3（b），仪器高压线施加高压，同时I1也通过高压线。即仪器测得施加在被试品电压为
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
..
U，通过被试品电流为I1，故仪器测得tgδ为正并偏大。即正接法和反接法所测的电流不同，
产生不同的结果。这两种结果均为不正确的结果。要消除这种结果必须使I0为零。但I不可能为零，即使可以解开XT，但T的一次绕组每一匝存在对地电容，T相当于Π型电路。解开XT只能使
.
.
..
3
I0由感性变为容性，而无法从根本上消除I0。笔者曾做过一个试验，分别测得C1和C2的介损为
tgδ1＝0.066％、tgδ2＝0.082％，C1=16970pF，C2=132500pF。因此经计算整体的tgδ＝0.068％，C=15043pF。采用不同接线时测得数据分别如下表1：
表1：下节整体的不同测量结果
测量接线
T一次末端XT断开，二次均短路接地T一次末端XT断开，二次均悬空T一次末端XT接地，二次均短路接地T一次末端XT接地，二次均悬空真实值
tgδ（％）0.044-0.519
C（pF）1484014890
..
测量结果呈感性Lx:68.37H，Qx:-1.264-1.4710.068
1504015043
从测量结果可见，当T一次末端XT断开，二次均短路接地，测量介损可消除负值，但偏小，同时电容量也偏小。当T一次末端XT接地，二次均悬空。测量的介损为负，但电容量接近真实值。所以当正接法测得总电容tgδ为负时，是由于CVT本身结构原因而无法消除造成的。因此在实际测量中无法直接测量CVT下节总介损或CVT整体介损，只能通过分别测量C1及C2的介损，再通过计算得到CVT下节总介损或CVT整体介损。
4自激法测下节分电容时，介损超标。
3C1.U4C2 N.Ix见图4，目前大多数CVT中间变压器的高压端子4封闭在金属箱内部，因此无法直接用正接法或反接法测量C2或下节中的C1的介损和电容量。只能采用自激法测量。采用自激法测量时，由介损仪内部的低压电源SU供电，通过CVT中间变压器升压给被试品提供高电压。图4中测量的是C2，若要
SU图4自激法接线图测C1，只要把高压线接到点N和低压线接到点3即可。测量
.I0.I2.U1（a）典型电路.I1.I0.U2.U（c）高压线拖地时测量等效图.IXδ1δ2.UCN2.UCN1（b）典型电路相量图（d）两种测量相量图图5自激法测量时介损超标分析4时，常常由于高压线拖地，使测出的被试品介损偏大甚至超标。为说明原因，先分析一个典型电路。见图5（a），C1、C2为两个串联电容，其电压分别为U1、U2，且U＝U1+U2。若R0为无穷大，则I0为零，I1＝I2且相位均为90°。若R0不为无穷大，则I0不为零，见图5（b）相量图，因I0与U2夹角小于90°，这样I2＝I1-I0的相位大于90°，导致U2相位超前。
实际测量时由于高压线拖地，相当于在高压线对地之间绝缘相当于一个RL、CL串联元件，如图5（c）。当高压线悬空时，RL相当于无穷，这时介损仪测得被试品上电压为UCN1，见图5（d）相量图。高压线拖地时，RL大大下降，由于CN通常只有50pF，与CL值相当，CL、RL影响不可忽略。这时图5（c）中C1、CN、CL、RL分别相当于图5（a）中C1、C2、C0、R0，与图5（a）原因相同，
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
UCN的相位发生超前为UCN2，见图5（d）相量图。而这时被试品中电流相位不受高压线拖地影响。
故介损仪测得被试品电压相位超前，而电流相位不变，从而使高压线拖地时δ2大于高压线悬空时δ1，因此测得介损增大。对于膜纸绝缘CVT，规定tgδ小于0.2％，故由于高压线拖地引起介损增加很容易超标。
..
3总结
由上述分析可知，要正确测量CVT总体或下节电容的介损和电容量，必须分别测量C1及C2的介损，再通过计算得到CVT下节总介损或CVT整体介损。要正确测量中间变压器的介损和电容量，必须把电容末端N和中间变压器末端短接测量。在应用自激法测量时，应把测量高压线悬空，不要拖地。
5
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容