摘　要：通過對正、反兩種接線方法對電容型電流互感器的絕緣介質(zhì)損耗因數(shù)的測量理論與實(shí)踐分析，提出在實(shí)際測量中減少工作量、提高工作效率的測量方法。
　　關(guān)鍵詞：電容型電流互感器；介質(zhì)損耗因數(shù)；測量
　　
0引言
　　在高壓試驗(yàn)中，介質(zhì)損耗因數(shù)tgδ是一個重要測試項(xiàng)目，它是表征絕緣介質(zhì)在電場作用下由于電導(dǎo)及極化的滯后效應(yīng)等引起的能量損耗，是評定設(shè)備絕緣是否受潮的重要參數(shù)，同時對存在嚴(yán)重局部放電或絕緣油劣化等也有反應(yīng)。在對多種電氣設(shè)備的絕緣判定中都涉及到這一參數(shù)，但不同的設(shè)備所使用的測試方法也不相同，同一設(shè)備也會有多種方法可以利用，要根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況和試驗(yàn)具體要求使用正確的測試手段以得到準(zhǔn)確依據(jù)。

1設(shè)備概況
1.1設(shè)備結(jié)構(gòu)
　　電容型電流互感器（以下簡稱電容型TA）是電容均勻分布的油浸紙絕緣產(chǎn)品，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)是采用10層以上同心圓形電容屏圍成的"U"形，其中，各相鄰電屏間絕緣厚度彼此相等，且電容屏端部長度從里往外成臺階狀排列,最外層有末屏引出。由于其一次回路軸向及徑向電場分布均勻，主絕緣結(jié)構(gòu)合理并得到充分的利用，因此電容型TA的整體結(jié)構(gòu)非常緊湊。
1.2設(shè)備運(yùn)行情況
　　目前，保定供電公司在網(wǎng)運(yùn)行220 kV電容型TA153臺相，110 kV777臺相（不含涿州220 kV站、富昌屯110 kV站），自20世紀(jì)80年代至今一直用反接線測試電容型TA的tanδ及電容量，這主要是因?yàn)榉唇泳€的試驗(yàn)接線較簡便，并且測試數(shù)據(jù)有歷史可比性。但經(jīng)過多年的測試發(fā)現(xiàn)正接線更能有效地發(fā)現(xiàn)電容型TA的絕緣缺陷，同時可以不拆TA的高壓引線直接進(jìn)行測量。

2理論分析
2.1兩種方法比較
2.1.1電橋反接線測量
　　采用該方法可測量一次對其它的tanδ及電容量，接線圖如圖1所示。

　　反接線法是目前現(xiàn)場試驗(yàn)使用的方法，該方法接線簡單，但只能測出TA整體絕緣狀況，它所測的是一次對末屏、二次及地的tanδ，不能反映缺陷的具體部位。
　　反接線法測出的tanδ和電容值是C1與C2、C3的并聯(lián)值，對并聯(lián)結(jié)構(gòu)可以將介質(zhì)等效為電阻與無損電容并聯(lián)而成，其原理如圖2所示。

　　按tgδ的定義可求出：
　　
　　由式（1）、式（2）可推出：
　　
　　同理，當(dāng)n組并聯(lián)時：
　　
　　從上式可以得出：并聯(lián)結(jié)構(gòu)的絕緣良好時，反接線實(shí)測tanδ能反映電容量較大的試品的真實(shí)tanδ，如果存在局部絕緣缺陷，往往不能由實(shí)測tanδ反映出來；而對于較小容量試品一、二次繞組間的絕緣缺陷也可能受周圍物體的影響而被掩蓋。
　　由于電容型TA一次對末屏的電容量C1遠(yuǎn)大于C2與C3，當(dāng)設(shè)備絕緣良好時，實(shí)測結(jié)果可近似表示為一次主絕緣的tanδ；當(dāng)有受潮缺陷時，不能表明是主絕緣受潮還是末屏受潮，仍然要用正接線測量一次對末屏tanδ，用反接線測量末屏對地的tanδ。
2.1.2正接線測量
　　采用正接線法可測量一次繞組對末屏的tanδ及電容量，接線圖如圖3所示。

　　從圖3可看出正接線的測試是一次繞組加壓，末屏接Cx線，由于測量臂阻抗比C2、C3、C4、C5的阻抗小得多，所以主要測量的是一次電容屏間的tanδ及電容，C2、C3、C4、C5對被測的C1基本沒有影響，能真實(shí)反映一次主絕緣狀況。對末屏可以通過測量其絕緣電阻來檢測絕緣狀況。
　　另外，值得一提的是用正接線測量主絕緣的tanδ及電容可以不拆TA與開關(guān)、刀閘的連接線，只要在測試時保證開關(guān)處于分閘位，刀閘側(cè)不掛地線即可。這樣可以減小檢修班組的工作量，增加安全系數(shù)。
2.2外界因素對兩種試驗(yàn)方法影響的比較
2.2.1高壓引線的影響
　　反接線測量時高壓端及引線的對地雜散電容與被試品并聯(lián)，會帶來測量誤差，對于電容量只有幾百皮法的電容型TA主絕緣來說，測量誤差相對較大。
　　正接線測量時高壓端及引線的對地雜散電容沒有接入測量回路，不會引起測量誤差。
2.2.2濕度的影響
　　用正接線測量電容型TA時，濕度的影響原理如圖4所示。

　　測試電流不經(jīng)過主體的表面電阻，只要保證末屏小套管表面干凈、不潮濕，可以完全排除主體瓷套（直接接地）表面電阻的影響，測量結(jié)果就不會受濕度的影響。
　　反接線測量的結(jié)果是瓷套表面電阻與一次對其它的并聯(lián)值，其原理如圖5所示。

　　當(dāng)濕度大時，絕緣表面臟污，表面形成水膜，Rb非常小，表面泄漏增大，使實(shí)測值增大。這種測量誤差是不可避免的。例如在孫村211單元、263單元的預(yù)試中，反接線的測試結(jié)果非常大,有的已超出了規(guī)程規(guī)定值，而正接線起到了很好的替代作用。孫村211單元、263單元正、反接線數(shù)值對比分別見表1、表2。

3數(shù)據(jù)與誤差分析
　　2004年對220 kV、110 kV電容型TA共計(jì)90臺相進(jìn)行了正、反兩種接線的測試，通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)得到以下結(jié)論：
　　a. 同一設(shè)備反接線測得的Cx大于正接線的有90臺相，占100%。
　　DL/T 5961996《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》規(guī)定TA的電容量變化應(yīng)在±5%，由于反接線測量是主絕緣與一次對二次、二次對末屏的并聯(lián)值，后兩者的電容量遠(yuǎn)小于主絕緣的電容量，所以反接線測得的電容量較大于正接線測得的電容量。
　　由于現(xiàn)場用反接線測試時不拆刀閘側(cè)一次連接線，實(shí)測值應(yīng)加上刀閘對地電容，所以反接線測得的電容量比正接線的大許多。經(jīng)統(tǒng)計(jì)的90組正、反接線測量的差值絕大部分在60～90 pF之間。
　　b. 同一設(shè)備正接線tanδ值大于反接線的有65臺相，占72%。
　　在設(shè)備絕緣狀況良好的情況下，正、反接線測得的tgδ不同是由于接線方法不同而帶來的測量誤差。因?yàn)椴捎梅唇泳€法進(jìn)行現(xiàn)場測試時，只拆TA與開關(guān)的連線，而不拆TA與刀閘的連線（如圖6所示），所以反接線的實(shí)測tanδ值是正接線實(shí)測tanδ值與一次對其他的tanδ的并聯(lián)值。把反接線的實(shí)測tanδ值記作tanδ反 ,把正接線實(shí)測tanδ值記作tanδ正，把主絕緣對末屏的介損和電容量記為tanδ1、C1,其它記作tanδ0、C0,則有：
　　

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　　c.正接線測得tanδ與反接線測得的tanδ差分布情況見表3。

　　由表3可知，正、反兩種接線的測量結(jié)果十分相近，相差在0.01～0.05的最多，所以以正接線取代反接線測量電容型TA的tanδ是可行的。

4綜合分析
　　正接線測量電容型TA主絕緣的tanδ與反接線相比有以下優(yōu)勢：
　　a. 不受一次對二次繞組的tanδ影響。
　　b. 不受高壓端及引線對地雜散電容的影響。
　　c. 不受空氣濕度的影響。
　　d. 如果發(fā)現(xiàn)缺陷，能直接排除末屏受潮的可能性。
　　e. 不用拆接設(shè)備的一次連接線，節(jié)省試驗(yàn)時間，提高了工作效率和工作的安全性。
　　f. 正接線測得的電容量是一次主絕緣的電容量，與出廠值可比，使試驗(yàn)人員更容易從電容量上發(fā)現(xiàn)設(shè)備的缺陷。
　　綜上所述，建議今后預(yù)試中對電容型TA采用正接線測量tanδ及電容量。