電容型電流互感器現(xiàn)場介損測量方法

　　在高壓試驗中，介質(zhì)損耗因數(shù)tgδ是一個重要測試項目，它是表征絕緣介質(zhì)在電場作用下由于電導(dǎo)及極化<--StartFragment --> 的滯后效應(yīng)等引起的能量損耗，是評定設(shè)備絕緣是否受潮的重要參數(shù)，同時對存在嚴重局部放電或絕緣油劣化等也有反應(yīng)。在對多種電氣設(shè)備的絕緣判定中都涉及到這一參數(shù)，但不同的設(shè)備所使用的測試方法也不相同，同一設(shè)備也會有多種方法可以利用，要根據(jù)現(xiàn)場的實際情況和試驗具體要求使用正確的測試手段以得到準確依據(jù)。1.1設(shè)備結(jié)構(gòu)
　　電容型電流互感器（以下簡稱電容型TA）是電容均勻分布的油浸紙絕緣產(chǎn)品，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)是采用10層以上同心圓形電容屏圍成的"U"形，其中，各相鄰電屏間絕緣厚度彼此相等，且電容屏端部長度從里往外成臺階狀排列,最外層有末屏引出。由于其一次回路軸向及徑向電場分布均勻，主絕緣結(jié)構(gòu)合理并得到充分的利用，因此電容型TA的整體結(jié)構(gòu)非常緊湊。
1.2設(shè)備運行情況
　　目前，保定供電公司在網(wǎng)運行220 kV電容型TA153臺相，110 kV777臺相（不含涿州220 kV站、富昌屯110 kV站），自20世紀80年代至今一直用反接線測試電容型TA的tanδ及電容量，這主要是因為反接線的試驗接線較簡便，并且測試數(shù)據(jù)有歷史可比性。但經(jīng)過多年的測試發(fā)現(xiàn)正接線更能有效地發(fā)現(xiàn)電容型TA的絕緣缺陷，同時可以不拆TA的高壓引線直接進行測量。? 2.1兩種方法比較
2.1.1電橋反接線測量
　　采用該方法可測量一次對其它的tan及電容量，接線圖如圖1所示。 　　由式（1）、式（2）可推出：
　　?
　　同理，當n組并聯(lián)時：
　　?
　　從上式可以得出：并聯(lián)結(jié)構(gòu)的絕緣良好時，反接線實測tanδ能反映電容量較大的試品的真實tanδ，如果存在局部絕緣缺陷，往往不能由實測tanδ反映出來；而對于較小容量試品一、二次繞組間的絕緣缺陷也可能受周圍物體的影響而被掩蓋。?
　　由于電容型TA一次對末屏的電容量C1遠大于C2與C3，當設(shè)備絕緣良好時，實測結(jié)果可近似表示為一次主絕緣的tanδ；當有受潮缺陷時，不能表明是主絕緣受潮還是末屏受潮，仍然要用正接線測量一次對末屏tanδ，用反接線測量末屏對地的tanδ。
2.1.2正接線測量
　　采用正接線法可測量一次繞組對末屏的tanδ及電容量，接線圖如圖3所示。2.2.1高壓引線的影響
　　反接線測量時高壓端及引線的對地雜散電容與被試品并聯(lián)，會帶來測量誤差，對于電容量只有幾百皮法的電容型TA主絕緣來說，測量誤差相對較大。
　　正接線測量時高壓端及引線的對地雜散電容沒有接入測量回路，不會引起測量誤差。
2.2.2濕度的影響
　　用正接線測量電容型TA時，濕度的影響原理如圖4所示。
　　2004年對220 kV、110 kV電容型TA共計90臺相進行了正、反兩種接線的測試，通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計得到以下結(jié)論：
　　a. 同一設(shè)備反接線測得的C?x大于正接線的有90臺相，占100%。
　　DL/T 5961996《電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》規(guī)定TA的電容量變化應(yīng)在±5%，由于反接線測量是主絕緣與一次對二次、二次對末屏的并聯(lián)值，后兩者的電容量遠小于主絕緣的電容量，所以反接線測得的電容量較大于正接線測得的電容量。
　　由于現(xiàn)場用反接線測試時不拆刀閘側(cè)一次連接線，實測值應(yīng)加上刀閘對地電容，所以反接線測得的電容量比正接線的大許多。經(jīng)統(tǒng)計的90組正、反接線測量的差值絕大部分在60～90 pF之間。
　　b. 同一設(shè)備正接線tanδ值大于反接線的有65臺相，占72%。
　　在設(shè)備絕緣狀況良好的情況下，正、反接線測得的tgδ不同是由于接線方法不同而帶來的測量誤差。因為采用反接線法進行現(xiàn)場測試時，只拆TA與開關(guān)的連線，而不拆TA與刀閘的連線（如圖6所示），所以反接線的實測tanδ值是正接線實測tanδ值與一次對其他的tanδ的并聯(lián)值。把反接線的實測tanδ值記作tanδ反 ,把正接線實測tanδ值記作tanδ正，把主絕緣對末屏的介損和電容量記為tanδ1、C1,其它記作tanδ0、C0,則有：
　　差分布情況見表3。
　　正接線測量電容型TA主絕緣的tanδ與反接線相比有以下優(yōu)勢：
　　a. 不受一次對二次繞組的tanδ影響。
　　b. 不受高壓端及引線對地雜散電容的影響。
　　c. 不受空氣濕度的影響。
　　d. 如果發(fā)現(xiàn)缺陷，能直接排除末屏受潮的可能性。
　　e. 不用拆接設(shè)備的一次連接線，節(jié)省試驗時間，提高了工作效率和工作的安全性。
　　f. 正接線測得的電容量是一次主絕緣的電容量，與出廠值可比，使試驗人員更容易從電容量上發(fā)現(xiàn)設(shè)備的缺陷。
　　綜上所述，建議今后預(yù)試中對電容型TA采用正接線測量tanδ及電容量。