电压互感器绝缘试验技术研究
500kv电容式电压互感器试验方法探讨
动力与电气工程500kV电容式电压互感器试验的目的在于检验设备是否有着良好的性能,这关系到整个电网的安全性和稳定性,因此积极在此方面强化理论研究,倡导试验方法的创新,是很有必要的。
研究者结合多年的电容式电压互感器试验经验,以不拆线测试方法去进行试验工作。
1 采用不拆线测试方法的必然性所谓预防性试验,就是依据预试规程,对于相应电压等级的设备进行试验,以保证其性能的正常化运行。
对于500kV电容式电压互感器来讲,其预试周期为三年,处于停电状态下其第一节上端通过地刀接地,如果在这样的过程中进行上端接线的拆除,势必会给实际的操作带来很大安全隐患,因此现阶段为了尽可能的规避安全风险,会采用不拆线测试方式来进行各项工作。
2 采用不拆线测试方法进行试验首先,将第二节下端接地,将第一节下端接入到HV9001高压线,以反接法测出并联后的电容量;其二,将HV9001高压线接入到第一节下端,信号线接入到第二节下端,以正接法的方式将第二节电容器的介损和电容量测量出来;其三,第二节上端接地状态后,将高压线接入到第二节下端,以反接法的方式去实现第二节和第三节并联,从而测量出相应的介损和电容量。
最后,在获得各个环节的测试数据之后,进行计算得出试验结果。
3 不拆线试验方法的改进3.1采用不拆线试验方法的弊端通过上述的不拆线试验过程来看,其一,对三节的电容量以及介损值都得出来了,但是第一节和第三节的数据是计算出来的,其理论性较强,给予实际的操作带来的负面影响;其二,第二节采用的是正接法去进行测量工作,与反接法之间存在误差,是必然存在的。
由此可见,这样的不拆线试验方法还存在很多的缺陷和不足,需要积极集合实际情况进行改善和调整。
3.2不拆线试验方法的改进针对于现阶段不拆线试验方法存在的弊端,研究者集合多年的经验,提出以下改进的意见和建议:第一,第一节下端接入高压线,第二节下端接屏蔽线,以反接法的方式去进行测量,以保证第一节电容量和介损值的单独测量。
中压柜半绝缘电压互感器试验研究
中压柜半绝缘电压互感器试验研究摘要：电力行业是我国社会体系重要组成部分，也是推动我国社会发展的主要原动力之一，很多电力生产设备及其应用都直接关系到我国电力生产及发展，所以各种电力仪器、设备及技术的应用一直备受人们重视及关注。
压柜半绝缘电压互感器是近年来应用频率较高的一种电压互感仪器，具有很强的低压互感功能及控制工作，已经在各电力生产环节、电压管控环节得到了应用，并取得了良好的应用效果，减少了因为电压控制问题导致的各种电力生产事故发生率，提高了电力生产质量及效率，促进电力行业发展。
所以深入研究中压柜半绝缘电压互感器试验是非常重要和必要的。
关键词：中压柜半绝缘电压互感器；试验原理；试验步骤中压柜半绝缘电压互感器是电力生产中必不可少的一种电压互感仪器，同时也是用于电压控制的关键技术设备，很多电力生产企业及电压管控人员都非常重视中压柜半绝缘电压互感器的应用。
在应用中压柜半绝缘电压互感器前需要对其进行试验，只有试验通过后才能正式投入使用，这样既确保了中压柜半绝缘电压互感器的运行安全，还能够提高低压互感效率及管控效果，更在很大程度上提高了电力生产安全，对整个电力行业发展都起到了积极的促进作用。
对此，本文以13.8kV发电机出口PT及调速器PT柜电压互感器0911为例，对中压柜半绝缘电压互感器试验进行了简要研究，希望能够给相关工作者提供参考价值。
1中压柜半绝缘电压互感器及其分类中压柜半绝缘电压互感器实质上就是一种用于电压调控及互感的一种电压互感器，属于中压电压互感器，其应用原理在于利用电磁感应、电容分压等方式进行电压互感及调控，因此也分为电磁感应式电压互感器和电容分压式电压互感器两大类型。
很多调查结果显示，绝大多数中压电压互感器的电压范围值都在3～20kV之间，所以中压柜半绝缘电压互感器的电压应控制在3～20kV[1]。
电磁感应式互感器与变压器结构相似，都是由铁芯、一次绕组、二次绕组组成，在电压互感及调控等方面的性能也相似，所以很多情况下电磁感应互感器都能够代替变压器执行相关工作。
电压互感器试验方法
电压互感器试验方法1、常规法这种方法的测量接线，如图所示。
反接法所测量的是以下三部分绝缘的介质损失角正切：（1）一次静电屏（即X端）对二、三次绕组的绝缘；（2）一次绕组对二、三次绕组端部的绝缘；（3）绝缘支架对地的绝缘。
这种方法的缺点是（1）主要反映一次静电屏对二、三次绕组间绝缘的介质损失角正切。
这是因为一次静电屏对二、三次绕组绝缘的电容量为1000PF，而其他两部分绝缘的电容量均很小，约为十几到数十皮法，因此难以反映这两部分介质损失角正切的变化。
（2）试验电压低。
串极式电压互感器高压绕组接地端的绝缘水平较低，制造厂设计时考虑的试验电压为2000V，因此在预防性试验中对该处的试验电压不宜过高，一般仅能施加1600V电压。
但有单位曾在试验中施加2500—3000V；这样做虽然能发现进水、受潮等情况，但总的说来，试验电压仍偏低，对电桥测量灵敏度有一定的影响。
（3）脏污的影响。
由于X端引出端子板及小瓷套的脏污会影响测量结果，产生很大的误差。
为了减少端子板及小瓷套脏污的影响，可采用正接法接线测量。
它也是主要测量一次静电屏对二、三次绕组间的介质损失角正切。
但其测量误差很大。
2、末端屏蔽法这种方法是目前测量串级式电压互感器介质损失角正切比较完善的方法。
由于X端及底座法兰接地，小瓷套及接线端子绝缘板受潮、脏污、裂纹所产生的测量误差都被屏蔽掉，一次静电屏对二、三次绕组以及绝缘支架的介质损失角正切都测不到，所以只能测量下铁心柱上一次绕组对二、三次绕组的介质损失角正切，而该处是运行中长期承受高电压的部分，又是最容易受潮的部位，因此测量该处的介质损失角正切十分必要。
当被试设备是JCC—220型电压互感器时，由于标准电容器C N 上承受的电压是互感器高压端电压U，而下铁心的电位只有高压端的1/4，这就相当于被试设备上加的电压只有1/4U。
用QS1型电桥测量电压互感器下铁心对二，三次绕组绝缘的介质损失角正切值及C X值时，由于C X值较小，原电桥R3臂量程不够，电桥一般不易达到平衡，必须在R4的桥臂上，即在C N的低压端与地之间增加并联电阻R方能满足测量要求。
35kV电压互感器实验报告
合格
审核人：试验人：年月日
0.1/√3kV
准确级次
0.5/6P
剩余二次电压
0.1/3kV
额定输出
80/100VA
标准代号
GB1207-2006
极限输出
600VA
制造商场
安徽凯民电力技术有限公司
二、测量绕组的绝缘电阻（MΩ）
一次绕组对二次绕组及地
∞
二次绕组对一次绕组及地
∞
二次绕组相间
∞
使用仪器
MODEL3125数字摇表
三、测量互感器的一次直流电阻
GSFA-3000伏安特性综合测试仪
六、耐压试验
一次绕组对二次绕组及地
试验电压（kV）
加压时间（s）
试后绝缘（MΩ）
/
/
/
使用仪器
/
七、介损测试
Tgδ（%）
3.178
电容量（pF）
41.9
试验电压
10.02kV
内阻
2.3GΩ
试验电流
131.8uA
功率损耗
42mW
试验方法
内高压内标准反接法
使用仪器
GSJS-V介质损耗测试仪一次绕组源自15704Ω直流电阻（Ω）
使用仪器
单臂电桥
四、检查互感器的变比及极性
使用出头
一次对二次Ia-In
一次对二次da-dn
变比误差
电压比（V）
345.67/1
602.71/1
一次对二次Ia-In
-1.24%
极性检查
同相
同相
一次对二次da-dn
-0.58%
使用仪器
GSFA-3000伏安特性综合测试仪
五、测量电压互感器的励磁特性
电压互感器试验方案
电压互感器试验方案1.试验目的：（1）验证电压互感器的技术参数是否符合规定标准；（2）评估电压互感器的准确性和稳定性；（3）检测电压互感器的绝缘和电击保护功能。
2.试验装置：（1）电源：提供标准电压源，电压范围可调；（2）负载电阻：可调负载电阻，用于调整试验电流大小；（3）电压表：用于测量试验电压；（4）绕组可调试验台：用于测试不同变比的电压互感器；（5）数据采集系统：用于记录试验结果。
3.试验步骤：（1）接线：将电压互感器的输入绕组与电源相连接，输出绕组与负载电阻连接，电压表连接在负载电阻两端；（2）变比测量：将电源的电压逐步升高，记录输入输出电压的值，计算变比，并与设备技术参数进行比较；（3）误差测量：将电源的电压调整到标称值，并使负载电阻达到额定电流，记录输入输出电压的值，计算误差，并与设备技术参数进行比较；（4）短路阻抗测量：将电源的电压调整到标称值，并短路电压互感器的输出绕组，测量输入电压和电流，计算短路阻抗的值，并与设备技术参数进行比较；（5）绝缘电阻测量：断开电源，使用绝缘电阻测试仪对电压互感器的绝缘进行测量，记录绝缘电阻的值，并与设备技术参数进行比较；（6）电击保护测量：将电源的电压调整到标称值，使负载电阻达到额定电流，将电击电压施加到电压互感器的绝缘支持结构上，测量电压互感器的电压和电流，并与设备技术参数进行比较。
4.试验记录与分析：（1）记录每次试验的实际参数值，包括输入输出电压、电流、变比、误差、短路阻抗、绝缘电阻等；（2）根据设备技术参数，比较实际参数值与标称值的差异，评估电压互感器的准确性和稳定性；（3）对于与设备技术参数存在较大差异的试验结果，进行原因分析，并采取相应的修正措施。
5.注意事项：（1）在进行试验时，确保实施各项试验的安全措施，防止电击和其他事故；（2）根据试验需要，确保电源的电压和电流稳定，并按需调整电阻负载；（3）确保测量仪器的准确性和可靠性，校准设备并定期维护；（4）根据试验结果，及时采取相应的修正和改进措施，保证电压互感器的性能和可靠性。
用直流法检测并判断电流互感器电压互感器的极性及进行绝缘试验
用直流法检测并判断电流互感器电压互感器的极性及进行绝缘试验一、用直流法检测并判断电流互感器、电压互感器的极性及进行绝缘试验：1、用万用表测量互感器极性的步骤：首先询问考官互感器是否退出运行⑴、准备材料：绝缘手套、放电棒、毛巾、三根测试线，一块万用表，一块2500V兆欧表、螺丝刀一把、短接线、电池、沙纸。
⑵、检查绝缘手套是否完好，如坏，征询监考老师，如监考教师说怎么办，回答说换新的。
⑶、检查接地线，两端都要检查，如一端掉，戴绝缘手套接好。
⑷、对电流互感器进行放电，先放一次侧，后放二次侧，各个接线端纽都要进行放电，放电后，手套放在放电棒上以备下次再用。
⑸、用沙纸对电流互感器一次、二次接线端纽进行除锈，用毛巾对电流互感器一次、二次接线端纽和外壳进行清扫。
⑹、检查万用表，用螺丝刀对万用表进行静态调0。
⑺、把红色测试线接在万用表+端纽上，黑色测试线接到＊端纽上，两线搭接，表计打到Ω档和100Ω档位上进行动态调0。
⑻、用仪表对电流互感器一次、二次接线端纽进行导通。
⑼、把万用表红色测试线另一端接二线的S1接线桩上，黑色测试线的另一端接到S2接线桩上。
⑽、把电池的红色线接到电流互感器一次P1接线桩上，黑色线接到P2接线桩上。
按红色电池按纽三次，看表指针偏转方向，正偏为减极性。
把测试结果写在答题纸上。
⑾、戴绝缘手套双手握放电棒未端进行放电，一次、二次各接线桩都要进行放电。
拆除接线。
处，用完后打到空档装好。
⑶、测量前必须挂接地，进行放电处理。
⑷、测量完取下接线时戴上绝缘手套。
⑸、测三次极性。
2、测量互感器的绝缘电阻：⑴、在测量极性后已经对电流互感谢器进行放电，先对2500V兆欧表外观进行检查，红色测试线接仪表L端纽上，黑色测试线接在仪表E端纽上，摇动兆欧表先进行开路检查，指针是否指向∞，后慢摇请监考老师帮忙进行短路检查，看指针是否回零。
然后用熔丝将一次侧和二次侧分别短接起来。
⑵、把兆欧表黑色测试线的一端接在电流互感器的二次接线桩上，摇动仪表请监考老师戴好绝缘手套帮忙在把红色的测试线另一端接在一次接线桩上测试1分钟读出指针所指的数值，把红色测试线拿开，停止摇动仪表。
10kv电压互感器耐压试验标准
10kv电压互感器耐压试验标准一、试验目的10kv电压互感器耐压试验的目的是检查互感器的绝缘性能，以确保其在正常工作条件下能够安全运行。
通过耐压试验，可以发现互感器潜在的绝缘缺陷，如绝缘层破损、绝缘材料老化等，以避免设备在运行过程中发生绝缘击穿或短路事故。
二、试验范围本试验适用于所有10kv电压等级的电压互感器。
三、试验条件1. 试验应在干燥、无尘的室内进行。
2. 试验前，电压互感器应处于无负载状态。
3. 试验时，周围环境温度应在5℃~35℃之间，相对湿度不应超过80%。
4. 电压互感器的端子应连接良好，无明显发热现象。
四、试验标准1. 试验电压应为10kv，持续时间不超过1分钟。
2. 试验过程中，电压互感器应能承受试验电压而不发生击穿或闪络现象。
3. 试验后，电压互感器的绝缘电阻应不小于出厂值的80%。
五、试验设备1. 高压电源：能够输出10kv直流电压。
2. 绝缘电阻测试仪：能够测量高电阻值。
3. 限流电阻：用于限制试验电流。
4. 放电棒：用于释放电压互感器上的电荷。
5. 试验连线：用于连接电压互感器和试验设备。
六、试验步骤1. 将电压互感器与试验设备连接好，确保连接牢固可靠。
2. 将试验设备的高压输出端连接到电压互感器的二次侧线圈。
3. 将限流电阻与电压互感器的二次侧线圈串联连接。
4. 合上电源开关，调整输出电压至10kv，并保持稳定。
5. 记录试验开始时间，持续加压1分钟。
6. 在试验过程中，应观察电压互感器的外观及是否有放电声响，如有异常应立即停机检查。
电磁式电压互感器交流耐压的试验方法
电磁式电压互感器交流耐压的试验方法[摘要]根据相关的规程规范中的要求，测量用电压互感器检定需要做的绝缘强度试验。
绝缘强度试验有两种方法：工频耐压试验和感应耐压试验。
本人通过整理相关材料，结合实际工作中的经验，总结一下电磁式电压互感器耐压试验的方法和注意事项及常见的事故。
[关键词]工频耐压、感应耐压、全绝缘电压互感器、半绝缘电压互感器[引言]为了检查电压互感器是否存在电磁线圈质量问题（如露铜、漆膜脱落、绕组打结）等原因造成的主绝缘和纵绝缘的缺陷，需要进行电压互感器的耐压试验。
全绝缘电压互感器可以直接进行工频耐压试验，而半绝缘电压互感器需进行感应耐压试验。
一、电压互感器的绝缘分类电压互感器按照一次绕组两端的绝缘水平可以分为非接地电压互感器（全绝缘）和接地电压互感器（分级绝缘）。
非接地电压互感器是指包括接线端子在内的一次绕组各个部分都是按绝缘水平对地绝缘的电压互感器，其交流耐压试验包括工频耐压试验及感应耐压试验；接地电压互感器是指一次绕组的一端直接接地的单相电压互感器，其交流耐压试验通过倍频感应耐压试验进行。
电压互感器内部绝缘可分为主绝缘和纵绝缘。
主绝缘是一次绕组绕组及高压引线对二次绕组及地的绝缘；纵绝缘是电压互感器绕组内部匝间、层间、线段间的绝缘。
全绝缘单相电压互感器一次高压端有两个端子，一次绕组与二次绕组及地间的主绝缘需要做100%工频耐压试验。
半绝缘单相电压互感器是一次绕组的一端直接接地，电压互感器一次绕组与二次绕组及地间的主绝缘承受的电压很低，一次高压端为独立端子，应进行倍频感应耐压试验。
二、电压互感器交流耐压的目的交流耐压试验是鉴定电气设备绝缘强度最直接的办法，它对于判断电气设备是否能投入运行具有决定性的意义。
也是保证设备的绝缘水平，避免绝缘发生事故的重要手段。
交流耐压试验是破坏性试验，被试品的绝缘电阻等常规试验结果合格后才能进行交流耐压试验，如发现被试品的绝缘不良时（如受潮、局部缺陷等），应先进行处理合格后再进行交流耐压试验，避免造成被试品的绝缘击穿现象。
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电压互感器绝缘试验技术研究
发表时间：2019-12-12T15:53:17.633Z 来源：《工程管理前沿》2019年22期作者：杜晓平李涛杨宁[导读] 对无中间抽压端子叠装式电容式电压互感器（CVT）分压电容及介损的测量方法进行了探讨摘要: 对无中间抽压端子叠装式电容式电压互感器（CVT）分压电容及介损的测量方法进行了探讨，介绍了用变频介损试验的方法及注意事项。
对采用自激法进行测量的可行性和必要性进行分析，指出影响自激法测量的主要因素，总结了测量中的有关问题,并就如何提高数据正确程度提出一些建议,并根据现场实际情况进行误差校正分析。
现场试验表明,该改进的自激法可消除现场干扰,所得数据完全满足试验要
求。
关键词: 电容式电压互感器（CVT）;自激法;误差分析;分压电容;介损1引言
电容式电压互感器(CVT)由于防系统谐振的性能较好,并且可以兼做系统通信用的载波电容,在110kV以上的系统中正在逐步替换原有的线路电磁式电压互感器,成为系统中一种必不可少的设备。
目前的电容式电压互感器(CVT)绝大多数为叠装式结构[1]。
由于现场试验时叠装式CVT的电容分压器和电磁单元不能分开[2],给现场绝缘测量造成了一定的困难,现场测量时的问题较多。
因此,有必要对电容式电压互感器自激法试验方法的适用性和准确性进行探讨,寻求既切实可行又简便的测量方法供广大试验人员使用,本文将对这一问题进行探讨。
2 CVT和变频介损仪的基本原理
2.1 CVT基本结构及工作原理
Fig·1 Circuit diagram of CVT
CVT的原理结构见图1,电磁单元的中间变压器T的中压连线(图中B点)分有、无引出线两大类。
T和补偿电抗器L、阻尼电阻Z都组装在低压分压电容器C2下面的油箱内共同组成一基本电容分压器单元(虚线框)；C1为高压电容。
2.2变频介损仪的原理及分类
基于电子及微处理器技术、变频抗干扰技术、数字滤波技术的变频介损仪施加一定频率的电压于试品和标准电容器上,比较二者电流的大小、相位来确定试品电容量和介损。
图2中,R1和R2分别为数字介损电桥机内标准电容回路及被试品回路的采样电阻;CN为标准电容器的等值电容;Rx和Cx分别为被试品的等值电阻和等效电容。
将采样电阻的电压与的波形进行分析计算后,即可求得与的相位差δx,同时可以计算被试品的介损系数及的阻性和容性分量。
由图2知:
式中j—复数因子,表示电流相位超前电压90°; f—介损电桥的电源输出频率;
m—被试品电流的电容分量和标准电容回路电流的比例系数。
由图2所示的被试品等效电路可知其介质损耗系数:
3 采用自激法测试
数字介损电桥已广泛应用,并对CVT高低压侧均有良好的限压限流特性,可有效避免传统模拟式介损电桥采用自激法可能引起的谐振现象。
因此对于C2和C1连为一体,没有中间电压引出端子引出但有中间变压器相连的CVT,规程推荐采用自激法分别测量C2和C1的电容量及其介损的方法是方便可靠的。
根据实际情况对测量结果的误差进行校正,所得结果能比较真实的反映它们的实际介损和电容量,因此可准确判断
CVT的好坏。
自激法是以CVT的中间变压器作为试验变压器,从二次侧施加电压对其进行激磁,在一次侧感应出高压作为电源来测量C1和C2的电容及介损。
3.1 测量主电容C1及tanδ1
3.1.1自激法测量C1及tanδ1基本原理
由于B点未引出,试验电压无法直接加到B点, 故要用电磁单元升压。
用可变频输出的变频介损仪自激法加压,正接法测量,A点接信号端子,加于C1上的电压(即B点电压UB)由δ端子引至标准电容的高压端。
自激法测C1的接线图如图3所示。
3.1.2自激法测量C1及tanδ1误差分析
由图3可见电容C2及δ端子绝缘电阻Rδ大小将直接影响测量结果。
(1)、向量图4(a)未计C2及δ端子的影响,此时IN与IC1间夹角即为C1介损角。
(2)、向量图4(b)忽略δ端子的影响(取δ绝缘电阻无穷大),若C2介损较小则:
其中tanα为流过δ的阻性电流与流过CN的容性电流之比即δ绝缘不良使C1电容、介损测量值偏大。
由于C2和δ端对地的泄漏电阻Rδ的存在δ端的电压相位将超前于试验电源相位,标准电容CN的电流也将前移
自激法测C2的接线如图5所示。
由图5可以看出,试验电压通过电磁单元的中压变压器加在B端,由于C1与标准电容CN串联,C1将影响CN支路的电容的介损,由于影响不大,所以一般可忽略不计。
与正接法测C2一样,电磁单元也将影响测量准确度。
C2的低电压端子通过一根引线连接到电磁单元出线板上的δ端子,这根引线距补抗的调节绕组的引线及端子较近,存在一定的分布电容,测量时补抗调节绕组的引线及端子上的电位较高,相当于一个干扰源通过分布电容对测量产生的影响。
其结果将使测量值比实际值大。
3.3自激法测量其它误差分析及注意事项
（1）、电磁单元中各部件上的电压相当于干扰源通过δ端及其引线的分布电容影响δ端的电压幅值和相位,从而影响测量准确度，其结果将使测量值比实际值大。
（2）、在CVT中,ZL=1/ω(C1+C2),式中ZL为补偿电抗器的电抗与中压变压器的漏抗之和。
在测量C2时,由于C2与补偿电抗器的电抗与中压变压器的漏抗串联,且容抗ZC2与感抗ZL接近,使二次侧所需施加的电压远低于直接按中压变压器变比计算出的电压。
因此测量的电压不能够加得太高。
常用的介损测试仪,在使用明确规定在测量CVT介损的时候,高压的电压值不允许超过4 Kv;低压的激磁电流不允许超过30 A,其原因就是因为担心电压过高而导致励磁电流过大而损坏试验仪器和设备。
（3）、在工作现场采用自激法测量CVT的时候,往往采取部分停电的方式,在220 kV的设备区中感应电可以达到500-1000 V,这种程度的感应电已经达到可以干扰试验结果的程度,试验的精度无法保证。
4结论
通过以上分析可知,应用自激法测量CVT的分压电容电容值及介损系数应对测试结果进行误差校正,才能反映各节电容器的电容量及介损系数的真实情况。
现场试验表明,该改进的自激法可消除现场干扰,所得数据完全满足试验要求。
参考文献:
[1] 郭天兴,贺满潮.电容式电压互感器现场试验方法[J].电力电容器,1998,(3).
[2]陈化钢.电力设备预防性试验方法及诊断技术[M]·北京:中国科学技术出版社,2001,3.。