常用系统电容电流现场测试方法浅析
电容和电流的测量与分析
电流的应用
电子设备：电流是电子设备的基 础，用于驱动各种电子元件
电磁感应：电流可以产生电磁场， 用于电磁感应加热、电磁驱动等 领域
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电力传输：电流是电力传输的关 键，用于将电能从发电站传输到 用户
科学研究：电流是科学研究的重 要工具，用于测量各种物理量， 如电荷、磁场等
电容和电流的测量与分析
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电容的测量
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电流的测量
电容与电流的 关系
电容与电流的 测量与分析技
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电容的测量
电容的定义
电容是储存电荷的电子元件 电容量是衡量电容器储存电荷能力的参数 电容的单位是法拉（F） 电容的种类包括陶瓷电容、电解电容、薄膜电容等
电容与电流的分析方法
直流法：通过测 量电容两端的电 压和电流，计算 电容值
交流法：通过测 量电容两端的电 压和电流，计算 电容值
谐振法：通过测 量电容两端的电 压和电流，计算 电容值
阻抗法：通过测 量电容两端的电 压和电流，计算 电容值
电桥法：通过测 量电容两端的电 压和电流，计算 电容值
网络分析仪法： 通过测量电容两 端的电压和电流， 计算电容值
电桥法：通过测量电容两端的电压和电流， 计算电容值
阻抗法：通过测量电容两端的电压和电流， 计算电容值
频率法：通过测量电容两端的电压和电流， 计算电容值
电容的应用
滤波器：用于滤 除信号中的高频 噪声
耦合器：用于连 接两个电路，防 止信号相互干扰
系统电容电流的测量
系统电容电流的测量系统电容电流的测量，除与系统的结构，包括线路的长度、杆型、导线的排列、线间及导线对地距离、以及弧垂的大小有关外。
他还随着季节、气候及系统的运行方式不同而发生变化。
很难计算出一个准确的数值。
故必须进行实测。
测量电容电流的方法很多，而通常使用谐振法、中性点外加电容及单相金属性接地法三种。
1．谐振法：测量前应线估算系统的电容电流，以便在测量时，避开谐振点。
测量应从脱谐度最大的抽头开始，依次改变消弧线圈的运行抽头，使其向接近谐振点的抽头方向调整，在每个抽头位置下，测量中性点位移电压和消弧线圈的实际补偿电流，绘出系统的谐振曲线。
在消弧线圈两个不同分接头位置{应是同处于欠补偿，或同处于过补偿}，分别测得两个相对应的中性点位移电压，和与消弧线圈在此两分接头位置时的电流值，按下式进行计算，便可求得系统对地电容电流I C:Ic=（U01I K1—U02I K2）/ (U01—U O2)计算可多取几点，最后结果取其平均值：ΣIc…………………………式中：I K1、I K2—消弧线圈运行抽头的实际补偿电流；U01、U02—对应于I K1、I K2时的中性电位移电压；Ic—系统的电容电流。
利用两式可计算系统的电容电流。
这种方法不仅安全而且操作简单，同时还能绘制出系统的谐振曲线，校验消弧线圈所调整的运行抽头下的位移电压与系统实际位移电压的误差，从而判断出调整试验的准确性。
试验注意事项：（1）根据（14-1）式计算电容电流时，所用的同组数据，必须同时都处于欠补偿或过补偿部分，而各点的位移电压应有一定差别。
（2）调整消弧线圈抽头时，应将消弧线圈从系统中解列后在调，并应确保调整后的位置接触良好。
（3）当出现谐振时，不能用刀闸拉合消弧线圈。
可改变系统运行方式，从而改变电容电流值破坏谐振参数，然后再拉合消弧线圈刀闸。
（4）测量结果的误差主要原因是：略去了系统的阻尼率d；当位移电压值较小时，由于电压互感器和仪表也有一定的偏差，而影响电压、电流的测量准确性，最终给测量结果带来误差。
常用系统电容电流现场测试方法浅析
常用系统电容电流现场测试方法浅析发表时间：2017-10-23T10:17:31.923Z 来源：《电力设备》2017年第15期作者：魏存金1 吴晓晴1 翟莉1 冯梦娉1 李玫瑾2 [导读] 摘要：电容电流测量的方法有很多种，本文将结合现场实际测试，对比分析二次信号注入法（异频法）和中性点异频信号注入法这两种测试方法使用时的优缺点。
（1 国网阜阳供电公司安徽省阜阳市 236000；2 国网安徽省电力公司阜阳市城郊供电公司安徽省阜阳市 236000）摘要：电容电流测量的方法有很多种，本文将结合现场实际测试，对比分析二次信号注入法（异频法）和中性点异频信号注入法这两种测试方法使用时的优缺点。
关键词：系统电容电流；现场测试；二次信号注入法；中性点异频信号注入法【1】目前，我国配电系统的电源中性点一般是不直接接地的，所以当线路单相接地时流过故障点的电流实际是线路对地电容产生的电容电流。
据统计，配电网的故障很大程度是由于线路单相接地时电容过大而无法自行熄弧引起的。
因此，我国的电力规程规定当10kV和35kV系统电容电流较大时，装设消弧线圈，以补偿电容电流。
这就要求对配网的电容电流进行测量后做决定。
传统的测量配网电容电流的方法有外加电容间接测量法、单相金属接地的直接法等，这些方法都要接触到一次设备，因而存在试验危险、操作繁杂，工作效率低等缺点。
现在系统中常用的二次信号注入法（异频法）和中性点异频信号注入法进行系统电容电流现场测试情。
【2】测试方法简介1.二次信号注入法（异频法）当PT开口三角形侧注入不同频率f1、f2的电流，即可通过测量计算得到整个串联回路的阻抗值Z1、Z2和相角θ1、θ2，从而得出系统电容C，最后将C代入公式I=3wCU求出电网中的容性电流。
使用该方法进行测试时存在一些问题。
首先，存在安全风险。
该方法需将一、二次消谐措施退出运行，若试验过程中出现接地故障，则存在激发铁磁谐振的风险。
其次，在某些情况下该方法测试结果误差较大，和消弧线圈装置显示值差异性较大，且对地电容越大，差异性越大。
10kV接地系统电容电流测试方法的探讨_张智军
10kV接地系统电容电流测试方法的探讨A Discussion on Capacitive Current Testing for10kV Grounding System张智军(丹东供电公司,辽宁 丹东 118000)摘要:通过对电力系统接地方式的探讨,提出测试电容电流的方法,消除容性电流给电力系统带来的安全隐患。
关键词:电力系统;接地方式;电容电流;测试方法[中图分类号]TM835.4 [文献标识码]B [文章编号]1004-7913(2004)11-0029-04东北老工业基地的振兴,给电力事业的发展提供了契机。
通过城网改造,电网规模越来越大,10 kV供电线路不断增加(包括电力电缆和架空绝缘线在内),使10kV系统电容电流不断加大。
电容电流的增大,若发生单相接地,电弧不能自行熄灭,容易烧坏电气设备或造成相间短路,影响供电可靠性。
解决这个接地电流问题就成了当务之急。
研究表明,当10kV系统电容电流超过30A时,中性点应加装消弧线圈。
1 电力系统中性点接地方式为了降低电力设备的绝缘水平,我国在110kV 及以上的电力系统中多采用中性点接地的运行方式。
在交流系统中,正常情况流过工作接地电极的电流很小,不平衡电流只是在系统发生接地故障时才会流过高达数10kV的短路电流,但持续时间不长(一般在0 5s左右)。
而直流系统在单极运行时,会有数以千安计的工作电流长期流过接地电极。
通常要求工作电阻在0 5~10 ,保护接地是保护人身安全,一般要求1~10 。
防雷接地是安全导泄强大的雷电流,通常要求1~30 。
静电接地为释放静电电荷、防止静电危害而设置的接地,一般要求1~30 。
电力系统的中性点接地方式是一个综合性的技术问题,与系统的供电可靠性、人身安全、绝缘水平、过电压保护、继电保护、通信干扰及接地装置等有密切的关系。
过去,由于对过电流的一系列危害作用估计不足,同时对电力设备耐受频繁过电流冲击的能力估计过高,所以电力设备的中性点最初都采用直接接地的方式运行。
测量电容方法
测量电容方法电容是电子电路中常见的元件，用于储存电荷和调节电流。
在电子设备维修和实验研究中，准确测量电容值对于电路分析和元件选择至关重要。
本文将介绍几种常见的测量电容的方法，包括使用万用表、LCR电桥以及示波器等。
一、使用万用表测量电容值万用表是测量电路中常用的仪器，它可以用来测量电压、电流和电阻等基本参数。
在测量电容时，我们可以采用以下步骤：步骤1：确保电容元件不带电，拔出电源。
步骤2：选择万用表上的电容量测量档位，并插上电容测试引线。
步骤3：将电容元件的两个引脚连接至万用表的测试引线，注意引线的极性与电容端子的极性一致。
步骤4：读取万用表上显示的电容值，记下测量结果。
举例说明：以一个电容值为100μF的电容元件为例，按照上述步骤进行测量，万用表可能显示电容值为99.5μF，由于万用表的测量误差，我们可以认为这个电容元件的电容值约为100μF。
二、使用LCR电桥测量电容值LCR电桥是一种专门用于测量电感、电容和电阻的仪器，相较于万用表，精确度更高。
以下是使用LCR电桥进行电容测量的步骤：步骤1：确保电容元件不带电，拔出电源。
步骤2：打开LCR电桥，并将测量模式设置为电容测量。
步骤3：将电容元件的两个引脚连接至LCR电桥的测试夹具。
步骤4：等待仪器自动进行测量，并读取测量结果。
步骤5：记下测量结果，即所测得的电容值。
举例说明：在使用LCR电桥测量电容时，如果测量结果为100.2μF，这意味着电容元件的电容值约为100.2μF。
三、使用示波器测量电容值示波器是一种常用于显示电压波形的仪器，它也可以用于测量电容值。
以下是使用示波器进行电容测量的步骤：步骤1：确保电容元件不带电，拔出电源。
步骤2：将示波器设为适当的测量范围，选择电容测量模式。
步骤3：将电容元件的正负极分别连接至示波器的两个输入端。
步骤4：观察示波器屏幕上显示的波形，并记录下示波器上显示的周期时间。
步骤5：使用计算公式 C = τ/Ω，其中C为电容值（单位为法拉F），τ为示波器上显示的周期时间，Ω为示波器的阻抗。
电容测漏电流测试方法
电容测漏电流测试方法
电容测漏电流测试是电气工程中常用的测试方法，它可以用于检测电路中的电容器是否存在漏电现象。
漏电现象通常是由于电容器内部绝缘材料的损坏或老化引起的，这会导致电容器不断地放电，导致电路功耗增加，影响电路的正常工作。
因此，进行电容测漏电流测试可以帮助工程师及时检测和发现电容器的故障，保障电路的正常运行。
电容测漏电流测试的方法一般包括以下步骤：
1. 将测试仪器接入电路中，以测量电容器的电容值和漏电流值。
2. 断开电容器与电路的连接，将测试仪器的正负极分别接入电容器
的正负极。
3. 开启测试仪器，调整测试仪器的灵敏度，以便精确地测量电容器
的漏电流值。
4. 记录测试结果，以进行进一步分析和处理。
需要注意的是，在进行电容测漏电流测试时，应该遵循安全操作规程，确保测试仪器和电路的安全性。
同时，还应该选择合适的测试仪器，以确保测试结果的准确性和可靠性。
在实际工程应用中，电容测漏电流测试方法被广泛应用于各种电器设备和系统中，如电源、电机、变压器、电容器组等。
通过及时的电容测漏电流测试，可以保障电器设备和系统的稳定运行，减少因电容器故障带来的安全隐患和损失。
电容电流测试仪的测量原理和方法
电容电流测试仪的测量原理和方法一、测量原理MS-500P电容电流测试仪是从PT 开口三角侧来测量配网的电容电流的。
其测量测量原理如图1所示。
图1 测量原理图在图1中，从PT开口三角注入一个异频的电流（非50Hz的交流电流，目的为了消除工频电压的干扰），这样在PT高压侧就感应出一个按变比减小的电流，此电流为零序电流，即其在三相的大小和方向相同，因此它在电源和负荷侧均不能流通，只能通过PT和对地电容形成回路，所以图1又可简化为图2。
I3Co图2 简化物理模型根据图2的物理模型就可建立相应的数学模型，通过检测测量信号就可以测量出三相对地电容值3C0，再根据公式I=3ωC0 Uφ（Uφ为被测系统的相电压）计算出配网系统的电容电流。
二、从变压器中性点测量配网电容电流的方法1、测量接线采用电容电流测试仪从变压器中性点或接地变中性点测量配网电容电流的接线如图3所示：图 3图3中，Tr为变压器35KV侧绕组，或是10KV系统的接地变，O为变压器中性点，Ca、Cb、Cc分别为三相对地电容，PT是外加的一个电压互感器，AX，ax分别为PT的一、二次绕组，PT的变比为（即从57V的端子进行测量）。
测量的操作步骤如下：⑴将仪器接地端子及PT一、二次绕组的X端和x端接地。
⑵将电容电流测试仪的电流输出端接到PT的二次侧（即57V的端子），再将PT的高压端A引一根导线，用绝缘杆引到变压器中性点O。
⑶正确设置测试仪的测量方式：①将测试仪的电压等级选为10kV/3。
② PT变比设置为：。
⑷开始测量，得到测量结果。
⑸测量完毕，先取下绝缘杆，再收拾试验现场。
2、测量注意事项⑴ PT的一、二次绕组及测试仪要接好地。
⑵要使用合格的绝缘杆将引线引到变压器中性点O。
⑶引线与周围的设备及试验人员保持安全距离。
3、外加PT进行测量的必要性采用上述方法进行配网电容电流测量时要外加一个PT，这是为了将高压和低压进行安全隔离，保证试验人员及测试仪器的安全。
变电站10kV系统电容电流测试分析
变电站10kV系统电容电流测试分析摘要：随着电力系统的迅速发展，供电线路特别是电缆的增长，导致系统对地电容增大，运行中的电容电流越来越大，对供电系统的安全、可靠运行造成不利影响。
因此对系统的电容电流数据的测试，进而采取科学合理、行之有效的补偿措施有着重要意义。
关键词：电容电流；注入法；电流补偿一、引言近年来由于电网的扩充，供电线路对地的分布电容量不断增大，变电站10-35kV系统的电容电流越来越大。
就目前而言，国内大部分地区为消除分布电容过大对系统带来的不利影响，采用了加装消弧线圈的方法（也有部分地区是加装小电阻）。
但无论以何种方法实现灭弧，能否准确地测量出系统的分布电容是关键。
因此，准确地测量出系统的分布电容，便成了保证电力系统安全运行的突出问题。
一旦知道了系统的分布电容，便可求出电容电流值，并根据此数据投入相应的消弧线圈，以补偿系统过大的电容电流。
基于以上原因公司近期安排对公司属近郊及市区郊府城、滨河等16座变电站10kV系统电容电流测量。
二、测试方法目前国内测量配电系统电容电流的方法有：单相金属接地法、偏置电容法、中性点外加电容法、外加互感器法、二次信号注入法等。
上述各种方法在测量方法、测量精度上都有不同程度的缺陷。
经过分析比较，本次测试采用中性点信号注入法。
该方法原理是：选用特定由图3-3所示，与规定值30A相比，各站电容电流值都要大，其中朱庄变和佳城变分别为55.4、40.5，相比之下段村、滨河等站电流值大大超过30A，段村、滨河高达7倍，最小的高村变电容电流也达到了规定值的四倍四、测试操作注意事项1、测试前一定要保证系统消弧线圈退出运行，并且系统没有其他接地点。
2、信号注入位置为一次中性点，所以在测试过程，虽然中性点不平衡电压不是太高，一般为100V左右，但是如果在测试过程中，突然发生单相接地，此时中性点电压将达到升高为系统线电压，对测试人员造成危害。
所有必须做好安全防护工作。
3、测试接线要牢固，特别是接地良好。
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常用系统电容电流现场测试方法浅析
发表时间：2017-10-23T10:17:31.923Z 来源：《电力设备》2017年第15期作者：魏存金1 吴晓晴1 翟莉1 冯梦娉1 李玫瑾2 [导读] 摘要：电容电流测量的方法有很多种，本文将结合现场实际测试，对比分析二次信号注入法（异频法）和中性点异频信号注入法这两种测试方法使用时的优缺点。
（1 国网阜阳供电公司安徽省阜阳市 236000；
2 国网安徽省电力公司阜阳市城郊供电公司安徽省阜阳市 236000）
摘要：电容电流测量的方法有很多种，本文将结合现场实际测试，对比分析二次信号注入法（异频法）和中性点异频信号注入法这两种测试方法使用时的优缺点。
关键词：系统电容电流；现场测试；二次信号注入法；中性点异频信号注入法【1】目前，我国配电系统的电源中性点一般是不直接接地的，所以当线路单相接地时流过故障点的电流实际是线路对地电容产生的电容电流。
据统计，配电网的故障很大程度是由于线路单相接地时电容过大而无法自行熄弧引起的。
因此，我国的电力规程规定当10kV和35kV系统电容电流较大时，装设消弧线圈，以补偿电容电流。
这就要求对配网的电容电流进行测量后做决定。
传统的测量配网电容电流的方法有外加电容间接测量法、单相金属接地的直接法等，这些方法都要接触到一次设备，因而存在试验危险、操作繁杂，工作效率低等缺点。
现在系统中常用的二次信号注入法（异频法）和中性点异频信号注入法进行系统电容电流现场测试情。
【2】测试方法简介
1.二次信号注入法（异频法）
当PT开口三角形侧注入不同频率f1、f2的电流，即可通过测量计算得到整个串联回路的阻抗值Z1、Z2和相角θ1、θ2，从而得出系统电容C，最后将C代入公式I=3wCU求出电网中的容性电流。
使用该方法进行测试时存在一些问题。
首先，存在安全风险。
该方法需将一、二次消谐措施退出运行，若试验过程中出现接地故障，则存在激发铁磁谐振的风险。
其次，在某些情况下该方法测试结果误差较大，和消弧线圈装置显示值差异性较大，且对地电容越大，差异性越大。
第三，当系统电容电流超过仪器的量程时，该方法测量稳定性差，与实际值偏差较大。
第四，当系统三相对地电容有较大的不平衡度时，50Hz工频信号会在开口三角形侧产生不平衡电压，从而导致测量注入信号受到干扰，使得测量结果产生较大误差。
2.中性点异频信号注入法
PT电压互感器---外接单相电磁式电压互感器
X---耐压电缆 DL---断路器 DS---隔离开关 ES---接地开关 L---限流电抗器 Ca、Cb、Cc----电容器组电容量
C11、C22、C33----线路三相对地电容
测试时，电容电流测试仪与单相电压互感器的二次绕组相连，仪器输出交流10kV高压到电压互感器一次绕组，电压互感器的一次绕组经耐压电缆与电容器组中性点相连，通过电容器组向三相注入异频零序电流。
电容电流测试仪通过测量电压互感器二次绕组的电压和电流，计算得到对地电容和电容电流，使用该方法时，系统电容由下公式计算得出。
（1）
式中，C1为电容器组电容值（三相之和，可以从设备铭牌信息中读取），C0为测试值（ZHPD-II配网电容电流测试仪显示值），C为系统电容电流值。
一般情况下，C1远大于C0，故C几乎等于C0，当测试值CO较大时，C与C0相差很大。
如果被测系统是10kV系统，电容电流I=1.816×C。
被测系统是35kV系统，电容电流I=3.5×1.816×C。
使用该方法进行测试时存在一些问题。
首先，存在安全风险。
该方法需加高压，测试人员应该与电压互感器、加压线保持足够的安全距离，同时测试时距离电容器组带电部位较近，接线时存在触电风险。
其次，在某些情况下该方法测试结果误差较大，这种误差二次信号注入异频法同样存在。
【3】现场测试
为对比分析两种测试方法在现场测试的效果，在两个变电站进行现场测试。
采用二次信号注入异频法现场测试使用的仪器是CI-2000I型电容电流测试仪，他的量程为采用中性点异频信号注入法现场测试使用的仪器是ZHPD-II配网电容电流测试仪。
测试仪系统电容电流量程为250A，测试结果如下表1所示。
表1 二次信号注入异频法和中性点异频信号注入法测试结果
由以上测量结果可知：
1.在量程范围内，中性点异频注入法测试数据稳定，与二次信号注入异频法测试数值基本一致，但是数值较大时，二次信号注入异频法测试数据会出现浮动偏移现象。
2．超出量程时，中性点异频注入法的电容测试数据偶有偏移，二次信号注入异频法偏移严重。
3．其他：中性点异频注入法较二次信号注入异频法要更加方便，现场测试时数据更稳定。
不过该法使用时，接线易受中性点处氧化层的影响，容易接触不良，接线时需要多次打磨。
【4】总结
中性点异频注入法和二次信号注入异频法各有优缺点，在实际工作中可以结合配网设备接线方式，灵活选择。
比如，没有一次消谐器的配网中，用二次信号注入异频法测试要更方便。
目前，在电网系统中，使用中性点异频注入法的仪器还比较少，仪器的接线、算法上还有一些需要改进的地方。
比如，接线时可以选择接线夹钳，方便去除中性点处的氧化层，避免接触不良导致的测量问题。