電容式電壓互感器試驗內(nèi)容及方法概要

1、電容式電壓互感器試驗內(nèi)容及方法第一章 緒論電壓互感器作為一種電壓變換裝置 (Transformer) 是電力系統(tǒng)中不可或缺的設備，它跨接于高壓與零線之間， 將高電壓轉(zhuǎn)換成各種儀表的工作電壓， (國標規(guī)定為 100/3和 100V)，電壓互感器的主要用途有：1) 用做商業(yè)計量用。主要接于變電站的線路出口和入口上，常用于網(wǎng)與網(wǎng)、站與站之間的電量結(jié)算用，這 種用途的互感器一般要求 0.2 級計量精度，互感器的輸出容量一般不大； 2)用做繼電保護的電壓信號源。 這種互感器廣泛應用于電力系統(tǒng)的母線和線路上， 它要求的精度一般為 0.5 級及 3P 級，輸出容量一般較大； 3)用做合閘或重合閘檢同期、檢無

2、壓信號用，它要求的精度一般為1.0 、3.0 級，輸出容量也不大?，F(xiàn)代電力系統(tǒng)，電壓互感器一般可做到四線圈式，這樣，一臺電壓互感器可集上述三種用途于一身。電容式電壓互感器( Capacitor Voltage Transformers，簡稱“ CVT”)是 50 年代開始研制生產(chǎn)，經(jīng)過科技人員不懈的努力，我國的電容式電壓互感器技術已達到國際先進水平，但在生產(chǎn)、試驗研究、以及使用 過程中存在很多問題。本文擬從電容式電壓互感器的各種試驗基本原理入手，著重說明電容式電壓互感器 基本試驗方法， 檢驗的目的以及在現(xiàn)場使用、 現(xiàn)場檢驗方面存在的問題怎樣通過試驗的手段來判斷等問題， 以使產(chǎn)品設計、試驗、銷售

3、、服務和運行部門的專業(yè)人員對其有一個比較全面的了解。第二章 電容式電壓互感器試驗要求§1.基本試驗條件1.1 試驗的環(huán)境條件為了保證試驗的準確性、 可靠性， 所有試驗應在一定條件下進行， 試驗時應注意試驗環(huán)境條件并做好記錄。 試驗環(huán)境條件分為兩種，一種為人工環(huán)境，這種情況下，一般在產(chǎn)品標準中都作了具體規(guī)定；另一種為自 然環(huán)境條件，這種情況下，試驗條件一般應遵循以下幾條規(guī)律。a) 環(huán)境溫度，應在 +5+35 范圍內(nèi)。b) 試品溫度與環(huán)境溫度應無顯著差異。 試品在不通電狀態(tài)下在恒定的周圍空氣溫度中放置了適當長的時間后，即認為與周圍空氣溫度相同。c) 試驗場所不得有顯著的交直流外來電磁場干

4、擾。d) 試驗場所應有單獨的工作接地可靠接地，應有適當?shù)姆雷o措施和安全措施。e) 試品與接地體或鄰近物體的距離一般應大于試品高壓部分與接地部分最小空氣距離的1.5 倍。 試驗所用的工頻電壓波形應符合 GBT 16927.1 高電壓實驗技術 第一部分：一般試驗要求的規(guī)定，頻 率為（ 0.9 1.1 ） fn 。1.2 試驗用標準電容式電壓互感器有三種用途即測量、保護和載波通訊，我們現(xiàn)使用的標準為GB/T 4703-2000 電容式電壓互感器，為 IEC60187：1987 等效采用版本，其中不包括耦合電容器和電容分壓器部分，那末我們還需 采用另外一個標準 JB/T 8169-1999 耦合電容器

5、和電容分壓器標準。另外，現(xiàn)場試驗中，用戶針對電容式電壓互感器有其相應的驗收規(guī)范，例如SD301-88交流 500kV 電器設備交接和預防性試驗規(guī)程 、SD333-89進口電流互感器和電容式電壓互感器技術規(guī)范 、GB50150-91電 氣安裝工程和電氣設備交接試驗標準，其中都有有關試驗內(nèi)容。另外個企業(yè)也由企業(yè)標準，如西安西電電力電容器有限責任公司的企業(yè)標準為 電容式 電壓互感器通用技術條件。§2. 電容式電壓互感器試驗分類、項目及基本規(guī)則2 1 電容式電壓互感器試驗項目及分類電容式電壓互感器從產(chǎn)品結(jié)構上分為電容分壓器和電磁裝置兩部分，從試驗項目上分為三部分，即電容分壓器部分試驗項目、電

6、磁裝置部分試驗項目、電容式電壓互感器整體部分試驗項目。而每一部分分為型式 試驗和出廠試驗兩部分，另外有用戶的交接試驗。試驗項目及分類見表1、表 2。表1 電容式電壓互感器試驗項目試驗類別項號試驗項目注1外觀檢驗整體部分2密封性試驗整體部分出3繞組的極性檢驗電磁單元部分廠4電磁單元的工頻耐受電壓試驗電磁單元部分試5低壓端子對地工頻耐受電壓試驗電磁單元部分驗6保護裝置工頻放電電壓試驗電磁單元部分7準確度試驗整體部分型1雷電沖擊耐受電壓試驗整體部分式2操作沖擊耐受電壓試驗整體部分試3鐵磁諧振試驗整體部分驗4瞬變響應試驗整體部分5電磁單元的工頻耐受電壓試驗（濕試）電磁單元部分6電磁單元的溫升試驗電磁單

7、元部分7承受短路能力試驗整體部分8準確度試驗整體部分圖 1 極性檢驗表 2 耦合電容器及電容分壓器試驗項目試驗類別項號試驗項目注1外觀檢驗2密封性試驗出3工頻下電容測量廠4端子之間的工頻或操作沖擊試驗試5低壓端子對接地端子工頻耐受電壓試驗驗6測量損耗角正切值7局部放電試驗型1高頻電容及等值串聯(lián)電阻測量式2低壓端子對地雜散電容及雜散電導測量試3操作沖擊耐受電壓試驗（干試）驗4工頻交流電壓或操作沖擊電壓試驗（濕試）5雷電沖擊耐受電壓試驗6放電試驗7局部放電試驗8測量電容溫度系數(shù)9機械強度試驗2.2 電容式電壓互感器檢驗的基本規(guī)則 檢驗項目分為出廠試驗、型式試驗、驗收試驗三部分，各部分檢驗的基本規(guī)則

8、如下：a) 出廠試驗出廠試驗的目的 在于檢驗制造中的缺陷和測定互感器的準確度，所以出廠試驗由制造廠對需出廠的每一臺互感器進行。 誤差試驗應在耐受電壓試驗之后進行，其余項目的次序可不作規(guī)定。這里的耐受電壓試驗包括電容分壓器、電磁單元各部件的工頻耐壓，保證誤差試驗時CVT完好。b) 型式試驗型式試驗的目的 在于考核互感器的設計、材料和制造等方面是否滿足試驗標準及技術條件所規(guī)定的性能和運行要求。 進行型式試驗的時間和周期新產(chǎn)品研制出來時應進行型式試驗。在生產(chǎn)過程中，當材料、工藝或產(chǎn)品結(jié)構等有所改變，且其改 變有可能影響產(chǎn)品 的性能時，應重新進行 型式試驗，此時允許只進行與這些改變有關的試驗項目。在正

9、常生產(chǎn)中，型式試驗應至少每五年進行一次。有關要求和規(guī)定 用來作型式試驗的互感器應首先進行出廠試驗。出廠試驗合格后，方可進行型式試驗。其出廠試驗結(jié)果也 應在型式試驗報告中給出。型式試驗中的所有耐受電壓試驗的試驗項目應在同一臺互感器上進行。c) 驗收試驗驗收試驗的目的 驗收試驗主要是購買方在安裝前進行的試驗。是為了檢驗互感器在運輸中有否受到損傷，確保所安裝的互 感器是良好的。有關要求和規(guī)定一次端子間的工頻耐受電壓試驗值應不超過規(guī)定試驗電壓的75。準確度試驗應在允許頻率范圍和額定電壓下進行。第三章 電容式電壓互感器基本試驗內(nèi)容綜合兩個國標的內(nèi)容，電容式電壓互感器的基本試驗項目有以下十六條，具體內(nèi)容如

10、下：1) 外觀檢驗試驗目的檢驗互感器的外觀性能。檢驗互感器的金屬件外露表面是否具有良好的防腐蝕性能，產(chǎn)品銘牌及端子標志 是否符合圖樣要求。試驗方法目測，觀察。2) 密封性試驗試驗目的檢驗互感器(包括電容分壓器和電磁單元)各密封部位的密封性能。試驗方法 電磁單元的密封性試驗方法一般由制造廠規(guī)定，一般通過給試品充油壓或給試品加溫進行，具體 要求和方法有制造廠提出。3) 繞組的極性檢驗試驗目的檢驗互感器的極性是否正確，為后面的試驗項目做好 準備，防止誤差試驗時儀器故障。標有大寫體和小寫體的同一字母的端子，在同一瞬間應具有同一極性，即所謂減極性。試驗方法a 電磁單元繞組的極性檢驗一般用直流法進行，如圖

11、 1 所示，用 1.5V 干電池的正極接在一次繞組的 A 端，負極接在一次繞組的 X端，直流毫安表的正極接在二次繞組的 a 端，負極接在二次繞組的 n端, 瞬間接 通開關，電流表按順時方向擺動為減極性。4) 耐受電壓試驗試驗目的 保證試品的絕緣性能，使試品在系統(tǒng)運行時能夠承受來自系統(tǒng)的各種過電壓的沖擊?；ジ衅鞯母邏憾俗雍?接地端子之間的絕緣應能承受如表 3 所列的耐受電壓?；ジ衅黝~定一次電額定短時工頻耐受電壓額定雷電沖擊耐受電壓額定操作沖擊耐受電壓壓方均根值峰值峰值351)80 95 1)）185200）661403251603501101)185 200 1)450480）550220360

12、8503959503305101175950500680155074016751175注：對同一額定電壓給出兩個絕緣水平者，在選用時應考慮到電網(wǎng)結(jié)構及過電壓水平、過電壓保護裝置的配置及其性能、可接受的絕緣故障率等。1）斜線下的數(shù)據(jù)為外絕緣的干耐受電壓。2）斜線下的數(shù)據(jù)僅用于內(nèi)絕緣。表3絕 緣 耐 受 電 壓kV標準中規(guī)定了安裝運行地區(qū)的海拔超過1000 m絕緣水平，若安裝運行地區(qū)的海拔超過 1000 m但不高于 1000m，則應按海拔高度來折算。用標準規(guī)定的額定耐受電壓乘以海拔校正系數(shù)Ka，Ka 計算公式如式（ 1）。（1）式中： H安裝地區(qū)的海拔高度， m。試驗方法：圖 2 工頻耐壓試驗一）

13、短時工頻耐受電壓試驗 如圖 2 所示，相應的試驗電壓施加于高壓端子與接地端子之間（低壓端子與接地端子相連接）。耐受時間 1min。試驗前后可用電橋測量電容及介損，用于判斷是否有元件擊穿等故障發(fā)生。 短時工頻耐受電壓試驗可分為干試與濕試，試驗可分別對電容分壓器和電磁單元進行。對于電容分壓器的試驗，濕試不允許分節(jié)進行，干試可分節(jié)進行。若分節(jié)進行試驗，應按公式（2）來計算單節(jié)試驗電壓。（2） 對于電磁單元部分的試驗，試驗過程中應注意以下幾個問題： 電磁單元中壓回路的耐受電壓水平按下式（ 3）計算，（3）式中： t 互感器高壓端子和接地端子間的試驗電壓；、 分別為電容分壓器的高壓電容和中壓電容；電壓分

14、布不均勻系數(shù)，可取 1.05 。 對于電磁單元的工頻耐受電壓試驗，試驗前把電磁單元與電容分壓器分開。當電磁單元的中壓端子外 露時，型式試驗應在淋雨狀態(tài)下進行。試驗分別對電磁單元的變壓器、電抗器和鐵磁諧振阻尼裝置進行， 試驗時應注意將阻尼裝置與變壓器的連接線拆開。電磁單元內(nèi)若接有過電壓保護用放電器件，在試驗時也 應將其連接線拆開。 對變壓器一次繞組 進行試驗時， 試驗電壓值應為按式 （ 3）計算。試驗電壓可以直接用單獨電源來供給， 也可以由二次側(cè)感應得到。無論用哪一種方式得到試驗電壓，均應在高電壓側(cè)測量試驗電壓。當電壓升到 試驗電壓值以后，歷時間 1 min ，然后立即把電壓降下來。在試驗過程中

15、應注意：變壓器的鐵心、未接電源的二次繞組的一個端子和一次繞組的低電壓端子以及油箱 外殼均應接，而未接電源的繞組處于空載狀態(tài)。試驗時，為避免鐵心過度飽和，試驗電壓的頻率可以增加到額定值以上。如果頻率超過額定值的兩倍，試 驗時間可以減小到按式（ 4）計算之值，但不得短于 15 s 。式中： t 用頻率為 t 的電壓來試驗時所需經(jīng)歷的時間，單位s。t 試驗電壓的頻率。在試驗中有否損壞，可以用在試驗前后測量變壓器的空載電流和損耗的方法來檢驗。 電抗器 的耐受電壓試驗用單獨電源來進行，歷時 1 min 。電抗器繞組的 端子之間的絕緣水平及其保護器件的放電電壓， 應與在二次側(cè)短路和開斷等過程 中電抗器上可

16、能出現(xiàn)的最大過電壓水平相適應。 具體數(shù)值由制造廠規(guī)定。 為避免 鐵心過度飽和，可以提高試驗電壓的頻率，此時試驗時間按上述規(guī)定適當縮短。） 電磁單元中壓回路的接地端子與地之間，二次繞組的端子（含附件）對 地及其相互之間的絕緣應能承受工頻 3 kV（方均根值）的試驗電壓，歷時 1 min。b） 電容分壓器的低壓端子對地絕緣應能承受工頻 10 kV（方均根值）的 試驗電壓，歷時 1 min，若低壓端子不暴露在風雨中，則試驗電壓為 4 kV （方均根值）（二）雷電沖擊耐受電壓試驗雷電沖擊耐受電壓試驗在互感器整體上進行， 試驗電壓的波形為 （1.2 5）（ 4060） s。 也可分別對電容分壓器 （不允

17、許分節(jié)進行） 和電磁單元進行， 電磁單元試驗電壓按變比計算得到。試驗時，應施加正極性和負極性沖擊各15 次，如果在連續(xù)的 15 次沖擊中未發(fā)生多于 2 次的閃絡且未發(fā)生擊穿，則認為互感器通過了試驗。（三）操作沖擊耐受電壓試驗（濕試）操作沖擊耐受電壓試驗（濕試）在互感器整體上進行，試驗電壓的波形為250 2500 s。也可僅對電容分壓器進行 （不允許分節(jié)進行） ，而電磁單元則用上述短時工頻耐受電壓試驗考核。 操作沖擊耐受電壓試驗時，應施加正極性和負極性沖擊各 15 次，如果在連續(xù)的 15 次沖擊 中未發(fā)生多于 2 次的閃絡且未發(fā)生擊穿，則認為互感器通過了試驗。操作沖擊試驗只對 330kV 以上產(chǎn)

18、品進行，這和系統(tǒng)中過電壓存在和保護水平有關。若試品 進行了操作沖擊濕耐受電壓試驗，則不需再進行工頻濕試驗和操作沖擊干耐受電壓試驗。5）磁單元的溫升試驗（試驗目的）圖 3 電阻法測溫升在溫升試驗結(jié)束并切斷電源之后，立即測量繞組的直流電阻。應在停電后 1min 內(nèi)測出第一個讀 數(shù)。然后在 8min 10min 內(nèi)每隔相等的時間（ 30 60s）測定一個電阻值依次記錄為R1、 R2、R3、 RK。其后再隔 5 10min 補充測量一個參考值 Rn。同時記錄各個測定時間分別為t1 、t2 、t3 、tk ，以切斷電源瞬間為 t=0 。在坐標紙上， 將 ln（R1-Rn）、ln（R2-Rn）、ln（R3

19、-Rn）、ln （Rk-Rn）和 t1 、t2 、t3 、tk 的相應各點繪出，用一直線聯(lián)接，其與 R軸的交點既為 t=0 時（ R0-Rn）值，由此可得切斷電源瞬間的繞阻電阻R0 值。繞阻一般為銅線，平均溫升Q按下式計算：（5）R0斷電瞬間繞阻熱電阻值，RQ1溫度為 Q1 時冷電阻值， Q1繞阻冷態(tài)溫度（冷態(tài)時環(huán)境溫度），。Q2溫升試驗后期確定溫升的環(huán)境溫度，。 235銅導體溫度系數(shù)的倒數(shù)6）電容介損測量試驗目的： 檢驗電容器的電容及介損，并作為元件好壞的判據(jù)。圖4 正接法原理圖圖5 反接法原理圖15%的電壓下進行初測，工頻耐受電壓試驗方法： 電容測量應在工頻耐受電壓試驗前，在不高于 試驗之

20、后在（ 0.9 1.1 ） Un電壓下進行復測。在試驗室試驗時，一般采用正接法。在現(xiàn)場驗收時，用反接法較多。反接法試驗時，由于電橋處 于高電位，所以應注意安全，測試電壓一般也達不到要求（較低） 7）高頻電容及等值串聯(lián)電阻測量試驗目的檢驗電力載波該頻通路的阻抗。試驗方法可在分節(jié)電容器上進行，采取相應的屏蔽措施，測量引線應盡量短。特別是試品測量較大時， 更 應該注意測量回路的屏蔽和引線，否則導致電容量偏大。在額定溫度范圍內(nèi)，在 30 500kHz 的高頻下，電容器高低壓端子之間的電容值相對于額定電容 的偏差不得超過 -20%或 +50%，且等值串聯(lián)電阻不得超過 40。對于較低頻率（例如 30 10

21、0kHz ）和溫度類別的下限溫度，或電容不超過2000pF 的電容疊柱，或 Um大于 42kV 者，其等值串聯(lián)電阻允許大于 40 。試驗一般用電平振蕩器和選頻器作為高頻電源，用導納電橋測量，所測參數(shù)為并聯(lián)電容 和并聯(lián)電導，需將數(shù)值等效為等值串聯(lián)參數(shù)。計算公式為：（6）（7）8）低壓端子對地雜散電容及雜散電導測量試驗目的 檢驗互感器的雜散電容及電導，其值有可能引起高頻信號的損失或衰減。試驗方法可在互感器下節(jié) （分壓器和電磁裝置的組裝體） 上進行試驗， 試驗用電平振蕩器和選頻器作為高 頻電源，用導納電橋測量其電容及電導值。對于電容器， 雜散電容不得超過 200pF，雜散電導不得超過 20 S；對于

22、電容式電壓互感 器，雜散電容不得超過 300+0.05Cn pF ，雜散電導不得超過 50 S。9）放電試驗試驗目的 檢驗電容器內(nèi)部引線、結(jié)構等性能，保證電容器在強電流沖擊下不致造成電容器內(nèi)部故障。試驗方法： 試驗可在單節(jié)電容器上進行。 給試品施加直流電壓， 然后通過靠近試品放置的棒狀間隙放電， 在 5min 內(nèi)充放電兩次。 放電頻率應在 0.5 1Mhz內(nèi), 試驗前后應用電橋測量電容器的電 容值，判斷電容器是否有損傷或故障。10）局部放電試驗試驗目的檢驗電容器內(nèi)介質(zhì)的電器性能，特別是工藝處理過程是否得到嚴格的控制試驗方法圖 6 平衡回路測量局部放電圖在國家標準和 IEC 標準中，沒有要求進行

23、電容式電壓互感器整體或中間變壓器的局部放電檢測，只要求對耦合電容器和電容分壓器進行局部放電檢測，電容器的局部放電可分節(jié)進行。給試品施加工頻預加電壓，至少保持 10s 后，迅速降至測量電壓。型式試驗中測量保持 1 小時， 每隔 10min 需測量一次放電量；出廠試驗中至少保持 1 min 后進行測量。測量和預加電壓見下表 4。由于試品為耦合電容器，不許用專門的耦合電容器，采用平衡回路，既排除了干擾， 又提高了工 作效率，所以，均采用平衡回路。表 4 局部放電試驗電壓系統(tǒng)接地方式預加電壓測量電壓允許放電視在電荷量中性點非有效1.3Um1.1Um100pC接地系統(tǒng)1.1Um/10pC中性點有效接地系

24、統(tǒng)0.8 ×1.3Um1.1Um/10pC11）測量電容溫度系數(shù)試驗目的 檢驗電容器隨溫度變化的規(guī)律，其變化在溫度范圍內(nèi)會影響到互感器的誤差性能。 試驗方法由于所選用的材料和所選用的處理工藝相同， 所以不需用對每節(jié)電容器進行試驗， 將試品放入恒 溫箱內(nèi)，調(diào)節(jié)不同溫度，待試品內(nèi)部溫度和烘箱內(nèi)溫度相同后， 用電橋測量電容及介損值。 用回 歸法分析求出電容溫度系數(shù) C。電容器溫度類別下限溫度和比上限溫度高15K 的溫度范圍內(nèi)測得的電容溫度系數(shù)的絕對值不大于 5×10 -4K-1。如溫度類別為 -25/A 。則試驗溫度范圍為 -25 +55。實際上， 電容溫度系數(shù)的高低并不代表產(chǎn)品

25、性能的好壞， 只和介質(zhì)搭配有關。 電容器紙的特性為 正電容溫度系數(shù)， 而電容器用膜為負電容溫度系數(shù)， 這就是互感器用耦合電容為膜紙復合的一個 原因。12）準確度試驗試驗目的準確度是互感器最主要的性能指標之一， 試驗的目的在于檢驗互感器的準確度是否達到誤差限值 范圍內(nèi)。試驗方法誤差試驗方法如圖 7 所示，圖 7 為測試 1a1n 繞組時的試驗回路，試驗時必須注意將負載電纜與 測試電纜分開， 以免由于負載壓降造成不必要的測試誤差。 試驗應對互感器的每一個二次繞組分 別進行，各個二次繞組所加負荷的大小應符合表 5的有關要求，負荷的功率因數(shù)為 0.8 （滯后）。對同時用于測量和保護的二次繞 組，應分別

26、按測量和保護準確級的要求進行試驗。對于測量準確級的試驗，應分別在80、 100和 120 的額定電壓下進行。對于保護準確級的試驗，應分別在額定電壓乘以2， 5 ， 100和額定電壓因數(shù)的電壓下進行。剩余電壓繞組在額定電壓乘以額定電壓因數(shù)的電壓下試驗時接額定負荷， 在其他電壓下試驗時不 接負荷。標準準確級、相應的誤差限值及規(guī)定的運行條件如表5 所示。在 2額定電壓下，保護準確級的誤差限值為 5 額定電壓下誤差限值的 2 倍。圖 7 電容式電壓互感器誤差試驗回路 除在規(guī)定的電壓和負荷下進行試驗外， 還應在額定頻率并在室溫和兩個極限溫度下， 以及在一恒 定溫度和兩極限頻率下在正常連接的互感器上進行。

27、對于準確級為 1.0 及更低的互感器，上述試驗可以在等效電路上進行，對于0.2 至 0.5級的互感器，是否可以采用等效電路試驗，由制造廠確定。如果采用等效電路，必須在相同的電壓、負荷、頻率和溫度等條件下進行兩次測量，一次在正常連接的互感器上， 一次在等效電路上進行。 這兩次測量結(jié)果的差值， 應不超過相應的準確級限的 50（例如：對于 0.5 級不超過 0.25 和 10' ）。表 5 標 準 準 確 級保護準確級3P6P±3.0±6.0±120±2405 150（或 5 190）96102溫度類別的下限溫度至上限溫度25 1000.8 （滯后）注

28、： 1括號內(nèi)的數(shù)值適用于中性點非有效接地系統(tǒng)用互感器。2當具有多個分開的二次繞組時，由于它們之間有相互影響，每個繞組應在其額定輸出的 25% 100%范圍內(nèi)滿足各自的準確級要求， 此時其他二次繞組應帶有與其額定輸出的 0100%相對應的 負荷。對于測量準確級，如果某一繞組只有偶然的短時負荷，或者作剩余電壓繞組使用時，則其對另外繞組的影 響可以忽略不計。3 當互感器的二次繞組同時用于測量和保護時，應對該二次繞組標出其測量和保護準確級及額定 輸出。試驗可以在正常連接的互感器上或在等效電路上，在允許頻率范圍內(nèi)的某一頻率下和允許溫度范圍內(nèi) 的某一溫度下進行。試驗時的實際頻率和溫度值應記入報告中。如果在

29、相同互感器上的型式試驗已經(jīng)表明 用較少次數(shù)的電壓和或負荷的試驗已足以證明它符合準確度要求，允許在出廠試驗中減少試驗次數(shù)。溫度和頻率對誤差的影響圖 8 CVT 等效電路圖由于試驗條件所限，溫度對誤差的影響可不進行試驗，可利用近似計算公式如下式（8）、（ 9）進行計算，但電容分壓器在整個允許溫度范圍內(nèi)（如 -25/A ）的溫度特性（電容溫度系數(shù) c）必須經(jīng)過測試，則在極 限溫度值下的誤差可以根據(jù)在某一溫度下測定之值和分壓器的溫度系數(shù)以計算方法來確定。由于電容式電壓互感器特殊的工作原理（圖 8 中可看出），其誤差對頻率很敏感。頻率對其誤差的影響， 也有近似公式如下式（ 10）、（ 11）。雖然式（

30、8）、（ 9）、（ 10）、（ 11）都是通過一定的推導得出， 但推導過程中對回路等都進行了簡化，再加之個體差異較大，計算誤差很大。所以在型式試驗時必須按規(guī) 定進行此試驗。溫度對誤差的影響公式如下：8）9）(%)= ( 分 )=頻率對誤差的影響公式如下：10)11)（%）= （ ）（ 分 ）= （ ）13）承受短路能力試驗試驗目的 檢驗二次系統(tǒng)出現(xiàn)短路故障時互感器的承受短路電流造成的機械和熱的效應的能力試驗方法 在互感器一次側(cè)施加額定電壓的情況下，將二次端子短接。短路試驗進行一次，持續(xù)時間 1 s 。被試互感器冷卻到環(huán)境溫度后，若能滿足下列要求，則認為通過本試驗：a ）無可見的損傷；b ）其誤

31、差與試驗前的差異不超過其準確級誤差限值的50；c）電磁單元中變壓器的一次和二次繞組能承受工頻耐受電壓試驗 （試驗電壓降低到規(guī)定值的 90）d）經(jīng)檢查，電磁單元中變壓器的一次繞組和二次繞組表面的絕緣無明顯的劣化現(xiàn)象（如碳化）圖 9 鐵磁諧振試驗回路如果繞組是由銅導線制成的，且相應的電流密度不大于160 A mm2，則可不進行此項檢查。電流密度是以實測的二次繞組對稱短路電流方均根值（對于一次繞組則除以額定變壓比）計算得到的。14）鐵磁諧振試驗試驗目的檢驗在系統(tǒng)非正常情況下造成互感器鐵芯飽和后，互感器的自恢復能力。試驗方法10)本試驗可在正常連接（圖 9）的互感器上進行，也可以在等效電路（圖上進行。

32、二次端子短路時間至少 0.1s 。消除短路可以用斷路器 K 或串接入的熔斷器進行。消除短路后，互 感器的負荷只能是記錄裝置消耗的負荷且不超過5 VA。試驗時的電源電壓、二次電壓和短路電流均應予以記錄。所拍攝的示波圖應納入試驗報告中。短路時的電源電壓（由PT 測出）與短路前的電壓相差應不超過10，并且應保持實際正弦波形。圖 11 鐵磁諧振試驗波形本試驗應在一次電壓為 0.8 N和 1.2 N的電壓下至少各進行 10 次，在 1.0 N的電壓下至少進行 30 次，而且 還應在與額定電壓因數(shù)相對應的電壓下再作 10 次。性能要求在電壓為 0.8 N、1.0 N 和 1.2 N而負荷實際上為零的情況下

33、，互感器的二次端子短路后又突然消除短路，其二次電壓峰值應在 0.5 s 內(nèi)恢復到與正常值相差不大于 10的電壓值。在電壓為 1.5 N（用于中性點有效接地系統(tǒng)）或 1.9 N（用于中性點非有效接地系統(tǒng)）而負荷實際上為零的情況下，互感器的二次端子短路后又突然消除短路，其鐵磁諧振持續(xù)時間應不超過 2 s 。注意：1如果在運行中會用到飽和的負荷， 這項試驗是在這個負荷下還是在接近這個負荷下進行，由制造廠和用戶協(xié)商。2為了保證短路時的電源電壓和其短路前的電壓相差不致超過 10 ，電源的短路阻抗應該低。如果試驗在正常連接的互感器上進行，這個條件一般能夠滿足，如果采用等效電路進行，電源阻抗則 應比測量準確

34、度時所用的電源阻抗低得多。15）瞬變響應試驗試驗目的 檢驗互感器在系統(tǒng)故障 （如單相接地故障 ） 造成系統(tǒng)失壓情況下， 互感器的響應速度， 保證繼電器正常動作。試驗方法圖 12 瞬變響應試驗線路圖本試驗可在正常連接的互感器上進行，也可以在等效電路上進行。在互感器一次電壓為額定值和分別接有25與 100 的額定負荷的情況下，將高壓端子和低壓端子短路，觀察二次信號的反應速度。試驗所用負荷 可為 a）由純電阻與感抗接成串聯(lián)負荷； b）由兩個阻抗并聯(lián)構成的負荷。此兩個阻抗之一是純電阻，另一個是電阻和感抗串聯(lián)構成的功率因數(shù)為 0.5 的阻抗二次電壓降落的過程應用示波器予以記錄，其示波圖應納入試驗報告中圖

35、 13 瞬變響應試驗波形本試驗應隨機地進行 10 次，或者在其峰值電壓瞬間和過零值的瞬間各進行 2 次短路試驗，在后一 情況下，一次電壓的相角偏離峰值和過零點之值不得超過± 20 °。性能要求在額定電壓下互感器的高壓端子對接地端子發(fā)生短路后， 二次輸出電壓應在額定頻率的一個周期內(nèi) 衰減到短路前電壓峰值的 10以下。 注意：瞬變響應對于電網(wǎng)保護動作的影響是一個很復雜的問題，并且也不可能給出對每一種情況都有效的 數(shù)值。 對于繼電器的影響不僅和過渡過程的幅值有關，而且也和其頻率有關，上述給定值可以使普通的機電式保 護繼電器在一般的線路長度和短路電流情況下能正確動作。對于快速繼電器

36、（例如固態(tài)繼電器），或非常 短的線路，或短路電流很小的情況，瞬變響應由用戶與保護繼電器和互感器的制造廠協(xié)商，可以提出更嚴 格的要求（例如 5 以下）。16）機械強度試驗試驗目的 檢驗電容器耐受風力的能力。試驗方法 試品底部固定，頂部垂直于軸線方向施加拉力，時間1min。試驗應在整套產(chǎn)品上進行。試驗結(jié)束，不允許出現(xiàn)斷裂及滲漏油現(xiàn)象。電容器互感器應能承受 150km/h 的風力，計算公式如下：12)F=(450×L×d+500)×1.5 ( N)式中 450根據(jù)最大風速得出等值風力900N/的換算值。L電容器總高度d電容器外殼傘群的最大直徑500電容器頂部側(cè)向最大拉力

37、1.5 電容器安全系數(shù)17）無線電干擾電壓試驗試驗目的圖 14 瞬變響應試驗線路圖檢驗電容器產(chǎn)生的無線電干擾的大小。試驗方法試驗在整套產(chǎn)品上進行。按圖 14 進行連接。試品頂部施加 1.1Um/ 的測量電壓，將取自 N 端子 的測量信號通過端子盒（電阻網(wǎng)絡衰減）接入無線電干擾測量儀，讀取數(shù)值，然后加上回路衰減系數(shù)和電 阻網(wǎng)絡衰減系數(shù)，即為試品的無線電干擾水平B（單位為 dB）。若轉(zhuǎn)換為無線電干擾電壓值 U=10B/20 （單位為 V）。性能要求在測試條件下，試品的無線電干擾電壓應不超過2500V。第三章有關現(xiàn)場試驗中存在的特殊問題 電容式電壓互感器作為商品到了用戶處， 需進行一些現(xiàn)場驗收試驗，

38、 現(xiàn)場試驗中， 由于現(xiàn)場試驗條 件的限制，往往不能按正常試驗條件進行，其試驗項目一般有以下幾項內(nèi)容：（ 1）自激法原理測量電容及介損；（ 2）現(xiàn)場誤差測量問題；（ 3）電容式電壓互感器整體誤差測試；（4）中間變壓器介損測量。1）自激法原理測量電容及介損15、圖 16 所現(xiàn)場試驗時，由于互感器不能解體，常用自激法原理測量電容及介損。自己法原理圖如圖示。圖 16 自激法測 C1 電路圖自激法原理測量 C2電路圖如圖 15所示，測量時有幾個問題需要注意：其一，是標準電容器Cn與 C1串聯(lián)進入電橋， C1會影響其測量準確度。其二由于測試回路中，電抗器L與 C2串接，且其感抗和容抗相差不大，會產(chǎn)生諧振過

39、電壓，電源側(cè)電流也較大，易損壞CVT和電源。試驗時采取一定的措施可在一定程度上避免上述問題的發(fā)生，具體如下：a）試驗時務必將阻尼器解開，避免由于阻尼器引起的附加電流。b）試驗中所選用的標準電容器額定電容值一定要大，這樣可減小由于C2 引起的測試誤差。c）對于由于諧振引起的過電壓，可用監(jiān)測電源測電流的方法，再通過計算得到加到C2 上的電壓（不超過CVT的中間電壓）。用圖 16測 C1時，以上問題仍存在，但沒有測C2時突出，這里不再詳述。但是有另外一個問題值得注意，圖中用于載波通訊的 J 端子的絕緣水平為 3kV，由于 C2比 Cn大得多，此時試驗電壓基本加到 Cn上，所以 此時 J、A 端子電壓基本相同，試驗電壓一般不要超過2.5kV 。2） 誤差測量問題近年來，由于有些電力檢測部門在現(xiàn)場試驗時，采用了有關單位不合適的現(xiàn)場校驗儀器，導致錯誤的試驗 數(shù)據(jù)，從而導致錯誤的判斷，使電容式電壓互感器誤差試驗錯