电容器损耗测量误差及其分析
110kV电容式电压互感器介损异常原因分析及处理
110kV电容式电压互感器介损异常原因分析及处理发布时间：2021-11-24T06:50:34.760Z 来源：《电力设备》2021年第10期作者：杨昌隆张智欣顾延胜[导读] 电容式电压互感器是电力系统中重要的一次设备，具有较强的抗谐振能力，因此在电网中应用得越来越广泛。
（云南电网有限责任公司普洱供电局云南省普洱市 665000）摘要：介质损耗试验是电容式电压互感器预防性试验中的一项重要试验，可通过试验数据掌握设备绝缘性能的发展趋势。
本文以某110kV变电站110kV电容式电压互感器介损试验为实例，对介损异常原因进行分析，提出了处理措施，对以后的电容式电压互感器介损测试有一定的借鉴意义。
关键词：电容式电压互感器，介损异常电容式电压互感器是电力系统中重要的一次设备，具有较强的抗谐振能力，因此在电网中应用得越来越广泛。
介质损耗试验作为电容式电压互感器的一项重要的预防性试验，它可以发现电容式电压互感器绝缘整体受潮、劣化变质及贯通和未贯通的局部缺陷，同时通过历年的介损数据分析，可以掌握电容式电压互感器绝缘性能的发展趋势。
在现场进行电容式电压互感器介损试验，其试验数据受各种干扰的影响，当出现介损异常，不能盲目判断被试品存在问题，应排除各种干扰，得到准确的试验数据，才能判断设备的绝缘状况，此为现场试验人员工作中的重点。
1.110kV电容式电压互感器结构现今电力系统中常见的110kV电容式电压互感器结构为叠装式，分为两个部分：电容分压器及电磁单元，原理图如下图1所示。
电容分压器又分为主电容C1和分压电容C2，而主电容是由多个耦合电容器串联而成，A是电容分压器高压端，A1是中间变压器一次端子与电容分压器的连接点，中压端从结构上也分为两种：一种是试验抽头引出，一种是无试验抽头引出；其电磁单元位于下节油箱内，分别由中间变压器T、阻尼器D、补偿电抗器L、保护装置P组成，其中补偿电抗器L是用来补偿电容分压器的容性阻抗使电压稳定，阻尼器D用于限制过电压以及抑制持续的铁磁谐振，保护装置P并联于补偿电抗器两端用于限制过电压，一般可以采用避雷器或其他放电间隙，电容分压器低压端N、中间变压器一次绕组尾端XL及其二次端子1a1n、dadn均位于油箱正面的二次端子盒内。
电容参数测定实验报告
一、实验目的1. 了解电容的基本原理和电容器的种类。
2. 掌握使用电桥法测定电容的原理和方法。
3. 熟悉实验仪器的使用，提高实验操作技能。
4. 分析实验数据，得出实验结论。
二、实验原理电容器是一种能够储存电荷的电子元件，其电容值表示电容器储存电荷的能力。
电容值的大小取决于电容器的结构、材料和几何形状。
本实验采用电桥法测定电容，其原理如下：电桥法测定电容的原理是利用电桥电路的平衡条件，通过比较待测电容与已知电容的比值，计算出待测电容的值。
电桥电路由四个电阻组成，其中两个电阻为已知值，另外两个电阻为待测电容和标准电容。
当电桥平衡时，待测电容与标准电容的比值等于两个已知电阻的比值。
三、实验仪器与材料1. 电桥仪2. 待测电容器3. 标准电容器4. 电阻箱5. 电源6. 万用表7. 导线8. 仪器支架四、实验步骤1. 按照实验要求搭建电桥电路，连接好电源、待测电容器、标准电容器、电阻箱和电桥仪。
2. 调节电阻箱，使电桥平衡，观察电桥仪的指示值。
3. 记录电桥平衡时的电阻值和待测电容器的值。
4. 改变待测电容器的值，重复步骤2和3，记录实验数据。
5. 根据实验数据，计算待测电容器的平均电容值。
五、数据处理与分析1. 根据实验数据，计算待测电容器的平均电容值。
2. 分析实验误差，讨论实验过程中可能存在的问题。
3. 对比理论值和实验值，分析实验结果的准确性和可靠性。
六、实验结果与讨论1. 实验结果：根据实验数据，计算得到待测电容器的平均电容值为XXX pF。
2. 实验误差：实验误差主要由以下因素引起：（1）电桥平衡精度：电桥平衡精度对实验结果影响较大，实验过程中应尽量减小平衡误差。
（2）电阻箱精度：电阻箱的精度会影响实验结果的准确性，应选择精度较高的电阻箱。
（3）测量误差：实验过程中，测量待测电容器的值和电阻值时，可能存在一定的误差。
3. 实验结论：通过本次实验，我们掌握了使用电桥法测定电容的原理和方法，提高了实验操作技能。
电容电感实验中的误差来源分析
电容电感实验中的误差来源分析在进行电容电感实验时，我们往往会发现测量结果与理论值存在一定误差。
这些误差来源复杂多样，有些是由于仪器设备本身的不准确，有些是由于外界环境因素的影响所导致的。
本文将从不同角度分析电容电感实验中的误差来源，并提出相应的解决方法。
一、仪器设备误差1. 电阻误差：在实际测量中，电阻的真实阻值可能与标称值存在差异。
这是因为电阻元件的制造工艺，以及元件的老化、温度变化等原因导致的。
为了减小电阻误差，我们可以选择更加精确的电阻元件，或者使用校准电阻进行调整。
2. 电容/电感元件误差：电容和电感元件的实际值与标称值之间也存在一定差异。
这是因为元件制造工艺和材料特性的影响所致。
为了减小误差，我们可以选择更高精度的元件，并进行标定校准。
3. 仪器本身的误差：在电容电感测量仪器中，存在着电路搭建和测量电压/电流的误差。
这些误差可能源于仪器内部电路的设计和制造缺陷，或者是由于损耗、漂移等因素导致的。
为了降低这些误差，我们应该选择高质量、高精度的测量仪器，并定期进行校准，确保测量结果的准确性。
二、外界环境误差1. 温度变化：电容和电感元件的特性会随着温度的变化而发生变化，从而影响测量结果。
为了消除温度误差，我们可以在实验室中尽量控制温度稳定，并在测量过程中注意记录温度变化，以进行修正。
2. 电磁干扰：在电容和电感测量中，电磁干扰会对信号产生影响，从而引起误差。
为了减小电磁干扰，我们可以采取屏蔽措施，如使用金属屏蔽罩、增加地线等，以保持实验环境的电磁噪声较低。
3. 测量电压/电流的误差：在测量电容和电感时，由于测量电压/电流的仪器也存在一定误差，因此需要对测量仪器进行校准。
此外，测量电压/电流时的接线精度也对结果有影响，应尽量避免接线松动、接触不良等情况。
三、操作误差1. 操作不当：在进行电容电感测量时，如果操作不当，比如操作过快、未达到稳态、读数不准确等，都会导致误差的产生。
因此，我们应该严格按照实验步骤进行操作，使用合适的仪器和测量方法，保证实验数据的准确性。
电容损耗角正切d值测量方法
电容损耗角正切d值测量方法【原创实用版4篇】目录（篇1）一、引言二、电容损耗角正切值的定义和意义三、电容损耗角正切值的测量方法1.平衡电桥法2.不平衡电桥法3.相敏电路法4.低功率因数瓦特表法四、各类测量方法的优缺点五、测量电容损耗角正切值的意义和应用六、结论正文（篇1）一、引言电容损耗角正切值（tgδ）是衡量电容器性能的重要参数，它反映了电容器在交流电场下消耗能量的大小。
为了确保电容器的性能和使用寿命，正确测量电容损耗角正切值具有重要意义。
本文将介绍电容损耗角正切值的定义和意义，以及几种常用的测量方法。
二、电容损耗角正切值的定义和意义电容损耗角正切值是指有功功率与无功功率的比值，它反映了电容器在交流电场下消耗能量的大小。
电容器的损耗主要由介质损耗、电导损耗和电容所有金属部分的电阻所引起的。
在直流电场的作用下，电容器的损耗以漏导损耗的形式存在，一般较小。
在交变电场的作用下，电容的损耗不仅与漏导有关，而且与周期性的极化建立过程有关。
测量电容损耗角正切值有助于评估电容器的性能和使用寿命，对于保证电力系统的安全稳定运行具有重要意义。
三、电容损耗角正切值的测量方法1.平衡电桥法：平衡电桥法是一种常用的测量电容损耗角正切值的方法。
它通过调整电桥的电阻值，使电桥达到平衡状态，从而测量出电容损耗角正切值。
这种方法的优点是测量精度高，但操作较为复杂。
2.不平衡电桥法：不平衡电桥法是一种简化的测量方法，它不需要调整电桥的电阻值。
通过测量电桥的电流和电压，可以计算出电容损耗角正切值。
这种方法的优点是操作简便，但测量精度相对较低。
3.相敏电路法：相敏电路法是一种基于相敏电阻原理的测量方法。
它通过测量相敏电阻的电压和电流，计算出电容损耗角正切值。
这种方法的优点是测量精度高，但需要特殊的测量设备。
4.低功率因数瓦特表法：低功率因数瓦特表法是一种适用于大电容试品的测量方法。
它通过测量电容器的漏电流和电压，计算出电容损耗角正切值。
电容式电压互感器介损测试方法分析
电容式电压互感器介损测试方法分析摘要：随着电容式电压互感器（CVT）在电力系统中的广泛应用，其检测手段也有多种。
本文主要结合实际介绍了电容式电压互感器的电容量及介损测试的方法及要点，根据不同的实际情况，采用不同的接线方法，通过分析各种方法的特点，结合实际测试，得出一些结论，为电容式电压互感器介损测试提供参考。
关键词：电容式电压互感器；介损；测试引言介质损耗是测量CVT绝缘好坏手段，CVT绝缘受潮，老化内部损伤都可以通过tanN值反应，测量同时可测出电容值并反应CVT内串联电容器组及连接部位是否牢固有无击穿，损坏及放电现象。
CVT分为单元式结构和整体式结构，其中整体式结构有整体封闭式和瓷套上引出分压电容抽头两种类型，本文将针对不同结构CVT介绍正接线，反接线和自激法，对测量结果做出分析。
电容式电压互感器CVT主要由电容部分和电磁部分组成，电容部分由主电容器组（C1）和分压电容器（C2）构成电容分压器，电容器之间会有分压抽头引出以方便介损测量。
电磁部分由中间变压器（T1），补偿电抗器（L），阻尼器（R0），保护间隙（P）组成。
工作时，一次电压通过CVT中的电容分压器将一次高压将低到一定水平通过后面的中间变压器处理转变为可供二次设备保护，测量，计量用的小电压，这种内部结构从一次侧看CVT呈容性可有效避免如串级式电压互感器（电磁式互感器一次呈感性）与电源侧开关断口电容结构形成谐振回路防止了谐振过电压出现。
电容分压器（C2）的低压端（N）与地之间可接入载波耦合器（J）它的阻抗值在工频（50Hz）时极小可视为短路，N端在不作载波通讯时必须接地。
为补偿电容分压器（C2）的容性阻抗串入补偿电抗器（L）使CVT在工频下回路中电感和分压电容的等效电容处于谐振中从而减小CVT回路自身的阻抗提高了测量精度和带负荷的能力。
中间变压器（T1）工作在磁化特性线性段输出低电压供给保护与测量设备其低压端（Xt）在设备运行时与接地端短接并禁止开路，阻尼器（R0）起抑制铁磁谐振保护设备绝缘作用它并联在二次绕组（da，dn）中，该绕组提供零序保护电压额定输出100V也称剩余电压绕组用作高压输电线路某相出现单相接地时给保护器零序电压报警。
500kV电容式电压互感器精度超差分析及处理
500kV电容式电压互感器精度超差分析及处理电容式电压互感器（CVT）是一种由串联电容器分压，再经电磁式互感器降压和隔离，可用于保护、同期、计量和电力载波的电压互感器。
电容式电压互感器主要由电容分压器和电磁单元组成，如图1所示。
电容分压器由瓷套和装在其中的若干串联电抗器组成，瓷套内充满保持0.1MPa正压的绝缘油，并用钢制波纹管平衡不同环境以保持油压。
电磁单元由装在密封油箱内的变压器、补偿电抗器、避雷器和阻尼装置组成。
一次绕组分主绕组和调节绕组，一次侧和一次绕组之间串联一个低损耗电抗器。
由于电容式电压互感器的非线性阻抗和固有的电容有时会在电容式电压互感器内引起铁磁谐振，因此在二次绕组上跨接一个由电阻和电抗器组成的阻尼装置来抑制谐振。
电容式电压互感器与电磁式电压互感器相比，具有冲击绝缘强度高、制造简单、重量轻、体积小、成本低、运行可靠等优点[1]。
1 精度超差发现过程华东某抽水蓄能电站通过两回出线接入华东500kV系统主干网，每相500kV出线安装1台西安西电电力电容器有限责任公司生产的TYD500/√3-0.005H型电容式电压互感器。
自2011年投产以来，该电站6台500kV电容式电压互感器运行情况良好，未出现漏油、裂纹、温度高等异常现象，各项试验数据均正常。
投产前试验数据见表1，其中f是压差，δ是角差。
2015年经华东电力试验研究院有限公司对电站的6台电容式电压互感器进行准确度试验，试验过程中发现电站的5台TYD500/√3-0.005H型电容式电压互感器均存在不同程度的超差现象。
试验数据见表2。
对比2011年投产前与2015年实验数据，可发现测试值整体正向偏移，但偏移量不大。
2 精度超差原因分析查阅相关资料及设备说明书可知，导致电容式电压互感器准确度发生变化的原因主要有温度、电源频率、运行时间、实验仪器以及高压引线的角度等，排除以上因素的等影响，且根据测算，若高压电容C1一个元件变化量被击穿，引起的误差偏移量为正偏5%，因此判断导致正向偏移量不大的原因，不可能是电容元件击穿[2]。
电容参数测试实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解电容器的参数及其测试方法；2. 掌握使用示波器、万用表等仪器进行电容器参数测试的操作技巧；3. 熟悉电容器参数对电路性能的影响。
二、实验原理电容器是一种储存电荷的电子元件，其参数主要包括电容量、耐压值、损耗角正切等。
电容量是指电容器储存电荷的能力，单位为法拉（F）；耐压值是指电容器能够承受的最大电压，单位为伏特（V）；损耗角正切是衡量电容器损耗性能的参数，其值越小，电容器性能越好。
电容器参数测试实验主要通过测量电容量、耐压值和损耗角正切等参数，来评估电容器的性能。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器：（1）示波器：用于观察电容器充放电波形；（2）万用表：用于测量电容器的电容量、耐压值和损耗角正切；（3）信号发生器：用于提供测试信号；（4）电容器：待测试的电容元件。
2. 实验材料：（1）测试电路板；（2）连接线；（3）电源。
四、实验步骤1. 连接电路：按照实验电路图连接测试电路，包括信号发生器、电容器、示波器、万用表等。
2. 测量电容量：（1）打开电源，调节信号发生器输出频率为1kHz，输出电压为5V；（2）使用万用表测量电容器的电容量，记录数据。
3. 测量耐压值：（1）使用万用表测量电容器的耐压值，记录数据；（2）将电容器接入测试电路，逐渐增加电压，观察电容器是否击穿，记录击穿电压。
4. 测量损耗角正切：（1）打开示波器，将示波器探头连接到电容器的两端；（2）使用信号发生器输出正弦波信号，调节频率为1kHz，输出电压为5V；（3）观察示波器显示的波形，记录电容器的充放电波形；（4）使用万用表测量电容器的损耗角正切，记录数据。
5. 数据处理与分析：（1）根据测量数据，计算电容器的电容量、耐压值和损耗角正切；（2）分析电容器的性能，比较不同电容器的参数差异。
五、实验结果与分析1. 电容量：根据实验数据，电容器A的电容量为10μF，电容器B的电容量为15μF。
2. 耐压值：电容器A的耐压值为50V，电容器B的耐压值为60V。
测电容_实验报告
一、实验目的1. 理解电容的概念及其在电路中的作用。
2. 掌握使用万用表测量电容的方法和步骤。
3. 了解电容器的标称值、误差等级等基本知识。
4. 培养实际操作能力和数据分析能力。
二、实验原理电容是电路中存储电荷的元件，其单位为法拉（F）。
在交流电路中，电容器的阻抗（容抗）与电容值和交流电的频率有关，公式为：Xc = 1 / (2πfC)其中，Xc 为容抗，f 为交流电频率，C 为电容值。
本实验采用万用表测量电容值，通过比较实际电容值与标称电容值的差异，分析误差产生的原因。
三、实验仪器与设备1. 万用表（数字或指针式）2. 电容器（若干）3. 频率可调的交流电源4. 电容测试夹具5. 导线四、实验步骤1. 准备实验仪器与设备，确保电容器、万用表、交流电源等处于正常工作状态。
2. 根据电容器的标称值，选择合适的测试档位。
若不确定，先选择最高档位进行测试。
3. 将电容测试夹具与万用表连接，确保连接牢固。
4. 将电容器与万用表连接，使电容器的正负极分别与万用表的正负极对应连接。
5. 开启交流电源，调整频率至电容器的标称频率。
6. 观察万用表读数，记录实际电容值。
7. 将实际电容值与标称电容值进行比较，计算误差。
8. 重复步骤 2-7，对多个电容器进行测量，分析误差产生的原因。
五、实验数据与分析1. 电容器 A（标称电容值：100pF，误差等级：±5%）实际电容值：95pF误差：5pF误差率：5%2. 电容器 B（标称电容值：47nF，误差等级：±10%）实际电容值：42nF误差：5nF误差率：10.6%3. 电容器 C（标称电容值：0.1μF，误差等级：±20%）实际电容值：0.08μF误差：0.02μF误差率：20%六、实验总结1. 通过本次实验，掌握了使用万用表测量电容的方法和步骤。
2. 理解了电容在电路中的作用，以及电容器的标称值、误差等级等基本知识。
3. 发现实际电容值与标称电容值存在一定误差，分析误差产生的原因可能与以下因素有关：（1）电容器本身的制造误差；（2）测试仪器的精度；（3）测试过程中连接不良等因素。
常用电子元件误差分析
常用电子元件误差分析引言在电子电路设计与应用中，一些常用的电子元件扮演着至关重要的角色。
然而，由于制造过程、材料特性以及外部环境等原因，这些电子元件的性能往往会存在一定的误差。
误差的存在影响着电路的稳定性、精度和可靠性。
因此，对常用电子元件的误差进行分析和评估是至关重要的。
常用电子元件的误差类型电阻器电阻器是电子电路中常用的元件之一。
根据制造工艺和材料特性的不同，电阻器的参数存在一定的误差。
主要的误差类型包括：1.电阻值误差：电阻器的实际电阻值与标称电阻值之间存在差异。
电阻值误差可以分为正误差和负误差，分别表示实际电阻值大于标称电阻值和实际电阻值小于标称电阻值。
2.温度系数误差：电阻器的电阻值随温度的变化而变化。
温度系数误差表示单位温度变化时电阻值的变化量。
3.电阻器的精度等级：电阻器根据其精度水平划分为不同等级，例如1%、5% 等。
精度等级越高，电阻器的电阻值与标称电阻值之间的误差越小。
电容器电容器是储存电荷的元件，广泛应用于电子电路中。
常见的电容器误差类型包括：1.电容值误差：电容器实际的电容值与标称电容值之间存在差异。
与电阻器类似，电容值误差可以分为正误差和负误差。
2.电容器的温度系数误差：与电阻器类似，电容器的电容值也随温度的变化而变化。
温度系数误差表示单位温度变化时电容值的变化量。
3.电容器的损耗角正切：电容器有一定的内阻，导致电容器存在一定的能量损耗。
损耗角正切衡量了电容器内阻的大小，损耗角正切越小，表明电容器的能量损耗越小。
电感器电感器是储存能量的元件，通常用于滤波、振荡电路等应用中。
电感器的误差类型包括：1.电感值误差：电感器实际的电感值与标称电感值之间存在差异。
与前述元件相似，电感值误差可以分为正误差和负误差。
2.电感器的温度系数误差：电感值也会随温度的变化而变化，温度系数误差表示单位温度变化时电感值的变化量。
3.电感器的品质因数：电感器的品质因数反映了电感器的损耗程度。
品质因数越高，表示电感器的能量损耗越小。
电容式电压互感器介损现场测量方法及误差分析
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电容 式 电压 互 感 器 介 损 现 场 测 量 方 法 及 误 差 分 析
王 蕾 云 ， 李 德 超 ， 张 玉环
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第31卷 第6期2010年12月电力电容器与无功补偿Pow er Capac itor&R eactive Pow er Compensa ti onV o.l31N o.6D ec.2010收稿日期:2010 06 02作者简介:刘尔宁(1979 ),女,助理工程师,主要从事电力电容器工艺技术工作。
设计与研究电容器损耗测量误差及其分析刘尔宁(西安西电电力电容器有限责任公司,陕西西安710082)摘 要:对于原材料介质相同,在同一真空罐内进行真空干燥浸渍处理的几种电压等级、容量相同的电容器,做出厂试验时,损耗角正切tan 测量值相差较大,对引起电容器损耗角正切tan 测量误差的原因进行分析,提出了改进措施。
关键词:电容器; 损耗测量; 误差; 分析中图分类号:T M531.4 文献标识码:B 文章编号:1674 1757(2010)05 0029 03LossM easure m ent Error and A nalysis of C apacit orLIU E r ning(X i an the E lectr i c Po w er Capacito r Co.,Ltd.,X i an710082,Ch i n a)Abst ract:Fo r the capac itors,w hich w ith sa m e m ed i u m for ra w m aterials,several vo ltage grades, sa m e capac ity,and i m pregnated in the sa m e vacuum,duri n g its rou ti n e tes,t the d ifference of the loss tangentm easured va l u e is h i g h.The reasons,wh ich causes the tan m easure m en t error o f ca pacito r,is analyzed,and t h e i m prove m ent m easures is pr oposed.K eyw ords:capacito r;l o ss m easure m en;t error;ana l y sis0 引言电力电容器介质损耗角正切值(以下简称电容器tan )是电力电容器的重要质量指标之一,电容器tan 的测量对于判断电容器设备的绝缘状况是比较有效的方法。
电容器tan 是在交流电压作用下,电介质中的电流有功分量与无功分量的比值。
在一定的电压和频率下,他反映电介质内单位体积中能量损耗的大小,他与电介质的体积尺寸大小无关。
因此,较准确测量电容器tan 数值,能直接了解电容器内部介质绝缘情况。
1 电容器tan 的分析电容器tan 与电容器的电导损耗、电介质损耗以及介质的极化损耗等有关[1 3]。
电介质损耗包括固体介质损耗以及液体浸渍剂的损耗;电导损耗主要取决于电容器内部的金属导体,如连接片、内熔丝和放电电阻等,以及相互连接锡焊处的接触电阻;介质的极化损耗主要包括介质内部杂质离子的极化损耗。
由上述分析可知,电容器介质损耗(如聚丙烯薄膜、浸渍剂等)基本上是由原材料决定的;电导损耗与设计参数选择有一定关系;而锡焊连接、浸渍剂的净化处理和除去介质材料中的水分,以及制造过程中各种杂质的污染等,均与制造过程的质量控制有直接关系,尤其是电容器真空干燥处理的效果直接影响电容器损耗(tan )。
但同一时期生产的各种电容器,原材料介质相同,在同1个真空罐内处理的几种电压等级的电容器(容量基本相同),在出厂试验时发现电容器tan 测试值相差较大[4 6]。
例如型号为BAM11/3-334-1W电容器和B AM11/23-334-1W,虽然后者电流比前者大1倍,而由此引起的电导损耗有可能随之略有增加,但实际情况不是这样。
经过分析原因,在一定程度上与测量方法有一定关系。
2 电容器tan 测量误差及分析电容器tan 在国标GB/T11024.1 2001中未明确规定,仅要求由制造厂和电容器买方协商确定。
在国标中对电容器tan 的测量仅规定了测量程序,即应在0.9~1.1U n下,用能排除由谐波引起的误差的方法进行测量。
近年来,在电容器合同的技术协议里规定,电容器tan 大多不大于0.02%,有的甚至小到0.01%。
这样很小范围的tan 值,由于测量方法误差而引起的tan 值超差是常有的事。
因此,这就需要认真分析电容器tan 测量误差原因。
实践经验表明,有诸多因素影响着电容器tan 的测量值[7]。
2.1 测量电容器tan 时外部线路损耗的影响在测量电容器tan 时,考虑到接线方法,电容器的2个接线端子与测量系统的导线连接,是借助于带有弹簧的2个上下可调(压缩空气传动)的圆形紫铜板,压在电容器接线端子上实现的。
紫铜板表面由于电火花的长期电蚀作用,其表面粗糙的铜氧化层产生较大的接触电阻,这就是电容器tan 的测量值也包含了外部接线接触不良引起发热的附加损耗。
其值影响大小,由电容器的电流大小、接触电阻大小以及导线的长短等决定的。
例如,以往集合式电容器内部的单元电容器,大多数额定电压低,单台容量较大,如额定电压为11/53、11/43、11/33kV;容量大多为134、200、278kvar等;其额定电流大,测量的tan 值多在0.03%~0.05%内。
而与上述单元电容器同一批材料,同种工艺(同一罐真空干燥浸渍处理)生产的B AM11/3-334-1W的tan 值仅为0.015%左右。
经分析可知,上述单元电容器tan 值偏大,可能是测量时外部接线的附加损耗所导致。
为减少由外部测量系统的接触电阻引起的附加损耗,一般采用以下方法校验。
如单元电容器B AM11/43-278-1W,将4台试验产品串接在一起,U t=11/3kV,其测量的tan 值平均约下降30%~60%左右,即测量系统的附加损耗,由原1台产品承担而变为4台产品分担,显然4台产品测试的tan 值就小得多了。
如果将上述的自动 压接式 接线改为下列接线方式:用两头带有线鼻子的多股镀锡铜绞线,用螺母拧紧在电容器接线端子和试验电源线上,其测量的tan 值又要小些。
如不久前,用自动电桥测试并联电容器B AM11/23-334-1W的tan 值介于0.020%~0.029%之间,而同一真空罐处理的BAM11/3-334-1W的tan 值约在0.013%~ 0.015%之间。
为进一步验证附加损耗的影响,取BAM11/23-334-1W2台损耗最大的电容器(tan 值分别为0.029%和0.028%),用50mm2截面积只带有线鼻子的镀锡铜绞线,分别接在电容器接线端子和试验电源线上,并用扳手旋紧。
当电压升到11/23kV时,测量的tan 分别为0.21%和0.20%,约下降30%。
B AM11/23-334-1W在同一真空罐处理的B AM11/3-334 -1W,前者电流为后者的2倍,其损耗比后者tan 略大40%左右,这可能与测量时接线方式引起的电导损耗有关[8]。
2.2 电容器tan 测试值与施加的测试电压时间有关众所周知,电容器的损耗tan 与其内部介质的温度有关,当温度大于0 时,tan 与温度T的曲线形似开口向上的扁平抛物线状,其顶点(即tan 的最小值)大多在65 左右。
因此,当对电容器试品施加试验电压(U t=0.9~1.1U n)时,电容器器内部温度随施加电压时间而逐步上升到一个稳定值,其过程约需45~60s左右,测试的tan 值亦由大到小。
这就是用普通电桥借助调节电阻值测试电容器tan 时,有一个约45~60s的调节过程,最终tan 值才能稳定下来。
但是,采用自动电桥测试电容器tan 时情况有所不同,当试验电压施加到测试电压时,其采集的信号是瞬时的,亦即该瞬时的tan 测试值,而不是内部温度稳定后的测试值。
例:对某一并联电容器BAM11.4/2-334-1W的tan 在自动电30电力电容器与无功补偿 第31卷桥上进行测试,设置的测定时间为70s,测试电压U s=5.688k V,刚开始第10s时,tan =0.021%;第20s时,tan =0.020%;第30s时,tan = 0.019%;直至最后,tan 值稳定在0.017%。
测试另1台型号B AM11.4/2-334-1W电容器的tan ,测试电压、时间设置同上。
同样tan 值由开始瞬间的0.020%降到最终稳定后的0.017%(第50s左右)。
跟踪试验为BAM11/3-334-1W电容器在测试电压为U s=6.38kV下,环境温度为12 ,不同的施加测试电压时间内测量的tan 值见表1。
表1 施加试验电压的不同时间内tan 测试值比较施加测试电压时间/s产品编号1#2#3#4#100.0180.0170.0200.019200.0180.0170.0190.019300.0160.0160.0180.018400.0160.0160.0180.017500.0150.0140.0160.015600.0140.0130.0150.014700.0140.0130.0150.014上述试验数据表明,利用全自动电桥测试电容器tan 时,必须保证一定的施加电压时间,方可得到较准确的tan 测试值。
2.3 电容器tan 测试值与施加电压值大小关系通常情况下,如果电容器设计合理,制造过程都处于正常受控的状态下,在0.9~1.1U n下,测试的tan 值应没有多大差异。
而且tan -V曲线在正常情况下,只有在较低电压及较高电压(如1.3U n以上)时的曲线出现上翘趋势。
如果电容器在元件卷绕、锡焊及真空干燥浸渍等关键工序不严格 三按 生产,则电容器有可能出现局部放电水平较低的情况,即在接近或等于1.1U n下就起始放电。
因之,在1.1U n下测试的tan 值很可能大于0.9U n或1.0U n下的测试值。
2.4 直流电容器的测试tan 要比交流电容器tan 大直流电容器内部心子串联段较多,每个串联段并联连接放电均压电阻,一是释放每个串联段的直流电流,二是该放电电阻兼起均压作用,取值不能太大[9 10];并且直流电容器的额定电容值较小。
根据电容器tan 的定义:tan =i R/i C= 1/( CR)(其中R相当于放电电阻的阻值),受这两方面因素的影响,直流电容器的tan 要比交流电容器的tan 测试值偏大。
3 结语1)在测量电流较大的电容器tan 时,一定要注意电容器端子接线要可靠,接线螺母要拧紧,而且导线要保持一定截面积,导线尽量要短,以减少不必要的线路损耗;2)利用全自动电桥测量电容器tan 时,如果要获得较准确的tan 值,其设定的施加电压时间要有保证,一般在40s以上;3)测试直流电容器tan ,可以根据产品的场强、电压特性和实际情况适当地调整测量电压值。