摘要：在电容式的电压互感器的预防性试验中发现了介电损耗的异常状态增加。设备的测试电压增加。随着电压从10kV增加到81kV，介电损耗下降到0.045％，电容增加4.42％。当电压继续上升到100kV时，介电损耗与电容不会改变。通过计算与拆卸测试确认了六个电容故障。结果表明，局部放电，电容不完全击穿与电阻增加导致介质损耗异常状态增大。
关键词：电容式的；电压互感器；介电损耗；异常状态增加；电容；细分
1电容器电压变压器的结构特征
电容式的电压互感器由电容分压器与电磁单元组成。以西安电力电容器厂TYD3500/3-0.005型电容式的电压互感器为例。其电气原理图如图1所示。分压器由三个owf125/3-0.02耦合电容与一个owf125/3- 0.02d分压电容串联组成。分压电容显示在虚线的上部。每个电容器的核心由许多串联的电容器元件组成，并封装在瓷壳中。在分压电容器芯的下部，标称电容为C2=0.111LF，并且瓷套被分接以通向电磁单元的油箱。C2构成电容分压器的中压电容，电容器芯的其余部分的电容C14与三个耦合电容器的电容器串联连接，形成电容分压器的高压电容C1。电磁单元由中间变压器T，补偿电抗器L与安装在同一油箱中的阻尼器ZS组成，如下虚线所示。油箱还用作电容式的电压互感器的基座，并与分压器电容器重叠。通常，补偿电抗器的两端并联保护间隙或限制过电压的氧化锌避雷器。有些产品还在中间变压器的高压端与补偿电抗器的低压端之间连接氧化锌避雷器。电容分压器的低压端N与补偿电抗器的低压端X被引导到油箱前部的出线盒，其中可以连接承载装置与保护球间隙S.承载装置的过电压并联保护。正常运行时，X端子接地，当载波设备停止工作时，N端子应连接到X端子并可靠接地。
图1电容器电压变压器的电气原理图
2电磁干扰对介质损耗测量的影响
2.1电磁干扰的影响分解
由于现代电网的复杂性与某些电源问题，在电气设备的预防性测试期间很难停止待测设备周围的所有设备。这样，周围电场的电磁干扰成为不可避免的问题。U'通过等效杂散电容对R3产生影响，并且桥的平衡条件必须改变。为了重新平衡，必须调整相关的电气参数，例如R3与4。这种调整将使13个能力与'X1'与实际值大不相同，有时在特殊情况下使lanh为负。传统的电磁干扰屏蔽方法一般包括“相移法”与“相位反转法”。然而，这两种屏蔽方法操作复杂，抗干扰能力弱，并且经常受天气，操作条件等方面的影响，使得难以获得准确的测量结果。
2.2AI6000系列的不同频率测量
不同的频率测量是一种比较先进的电磁抗干扰方法。本局采用的AI6000系列自动抗干扰精密介质损耗测量仪就是基于这一原理设计的。其工作原理如下：仪器在45Hz与55Hz下测量，测试电流自动输出并自动切换20％，非信号频率的干扰分量通过傅里叶变换滤波，然后使用计算模块Block对标准电流与测量电流执行矢量运算，幅度用于计算电容，角度差用于计算lanS。
2.3不同频率介质损耗与工频介电损耗的区别
应注意，不同频率测量与功率频率测量之间存在一定差异。然而，由于介电损耗与近功率频率中心频率两侧的频率之间的关系总是变化，除非在该区域中存在多个分量的共振点，否则这种差异对测量结果的影响减小到可以完全忽略的一点。实际上，在工频附近，介电损耗因子随频率的增加而增加很少。再加上双异频测量，测量结果的平均分解将大大减少误差，结果非常可靠。
高压设备的介质损耗异常状态反映了设备的局部绝缘问题，因为介质损耗是衡量介质电性能的重要指标。介电损耗异常状态可以反映小尺寸测试物体的贯穿与非贯通特性的整体湿度，绝缘劣化与局部绝缘缺陷。产生负介电损耗的因素很多，这可能是许多因素的叠加。如果现场测量为负，我们应至少从以下几个方面进行检查：接线是否错误，接地是否无效;是否存在电磁单元干扰，以及是否采用双异频测量;肮脏的表面与过于潮湿的空气;是否存在强电场干扰。
3结语
从上述测试与拆卸分解可以看出，电容器电压变压器的初步测试不仅要测量电容与介电损耗，还要比较与分解与处理前几年的测试数据，以便有效地发现一些潜力。电容器元件内部的安全隐患与故障。应高度重视电容或介电损耗的增加，如果增加过快，应跟踪或缩短测试周期，如果增加异常状态，应停止操作，并应通过进一步测试。在电容器电压变压器的所有组件中，电容器单元是最容易发生故障的单元。在电容器单元故障发展缓慢的过程中，采取有效措施，通过试验分解与及时检测，避免电容器电压变压器恶性事故的发生是非常重要的，以保证电容器电压变压器的安全性与准确性。在未来的试验中，有必要加强对电容器电压变压器的电气预试验技术监督，严格按照规定期限进行预试验，避免过期现象。
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论文作者:潘国熙,杨方,龙武,莫平,李晨
论文发表刊物:《电力设备》2019年第4期
论文发表时间:2019/7/5
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