电容式电压互感器介质损耗因数tanδ的现场测试方法

电容式电压互感器由电容分压器、电磁单元（包括中间变压器和电抗器）和接线端子盒组成，其原理接线如图1-1所示。有一种电容式电压互感器是单元式结构，分压器和电磁单元分别为一单元，可在现场组装，另有一种电容式电压互感器为整体式结构，分压器和电磁单元合装在一个瓷套内，无法使电磁单元同电容分压器两端断开。

图1-1 电容式电压互感器结构原理图
C₁——主电容；C₂——分压电容；L——电抗器；P——保护间隙；T₁——中间变压器
R₀——阻尼电阻；C₃——防振电容；K——接地开关；J——载波棍合装置；δ——C₂分压电容低压端
X_T——中间变压器低压端；a、x——中间变压器二次测量绕组；a_f、x_f——T₁的二次剩余电压绕组

1、试验接线

(1) 主电容的C₁和tanδ的测量。对于220kV及以上电压等级的CVT，其主电容大多是多节串联的，对于上面C₁各节，应用正接线测量。下面重点说明与电磁单元连接的部分的测量。 测量主电容的tanδ和C₁，的接线如图1-2所示。由中间变压器励磁加压，加压绕组一般选择额定输出容量最大的二次绕组。X_T点接地，分压电容C₂的“δ”点接高压电桥的标准电容器高压端，主电容C₁高压端接高压电桥的“C_x”端，按正接线法测量。由于“δ”点绝缘水平所限，试验电压不超过2kV。此时C₂与Cn串联组成标准支路。一般C_n的tanδ≈0，而C₂≥C_n，故不影响测量结果。

图1-2 测量C₁、tanδ接线图
C_n——标准电容；C₁——主电容；C₂——分压电容；L——电抗器；T₁——中间变压器
R——阻尼电阻；δ——C₂分压电容低压端；X_T——中间变压器低压端
a、x——中间变压器二次测量绕组；a_f、x_f——T₁的二次剩余电压绕组

(2) 分压电容C₂和tanδ的测量。测量分压电容C₂和tanδ²的接线图如图1-3所示。由中间变压器励磁加压。X_T点接地，分压电容C₂的“δ”点接高压电桥的“C_x”端，主电容C₁高压端与标准电容C_n高压端相接，按正接线法测量。试验电压应在高压侧测量。此时，C₁与C_n串联组成标准支路。

若在测量C₂和tanδ²时，电桥电压升到10kV，由于C₂电容量较大，作试验电源用的中间变压器T₁绕组中的电流值，可能超过其最大热容量。因此只要求试验电压能满足电桥测量灵敏度即可，一般2kV～4kV可达到要求。 试验时加压绕组一般选择中间变压器T₁的额定输出容量最大的二次绕组，在测量C₂和tanδ²时，C₂和T₁绕组及补偿电抗器L电感会形成谐振回路，从而出现危险的过电压，因此应在加压绕组间接上阻尼电阻R。

目前，武汉致卓测控生产的ZC-221全自动抗干扰介质损耗测试仪能通过一次试验接线完成主电容的C₁和分压电容C₂的电容量和介损测量，具体接线参考ZC-221全自动抗干扰介质损耗测试仪使用说明书。

图1-3 测量C₂、tanδ₂的接线图
C——标准电容；PV——电压表；C₁——主电容；C₂——分压电容；L——电抗器
T₁——中间变压器；R——阻尼电阻；δ——C₂分压电容低压端；X_T——中间变压器低压端
a、x——中间变压器二次测量绕组；a_f、x_f——T₁的二次剩余电压绕组

(3) 测量中间变压器的C和tanδ用反接线法。将C₂末端δ与C₁首端相连，X_T悬空，中间变压器各二次绕组均短路接地按反接线测量。由于δ点绝缘水平限制，外加交流电压2kV，其试验接线和等值电路见图1-4。

图1-4 测量中间变压器tanδ和电容的接线和等值电路
C_n——标准电容；T——电源变压器；C₁——主电容；C₂——分压电容；L——电抗器
T₁——中间变压器；R——阻尼电阻；δ——C₂分压电容低压端；X_T——中间变压器低压端
a、x——中间变压器二次测量绕组；a_f、x_f——T₁的二次剩余电压绕组

2、判断和标准

电容分压器的试验标准见表1-1的规定，中间变压器的试验标准按DL/T 596电磁式电压互感器规定判断。图1-4(b)中(C₁﹢C₂) ≥CT，因此按图1-4试验接线图测得的tanδ近似认为是tanδ_T，测得的C近似认为是CT。