论文９
国家职业资格全国统一鉴定
维修电工论文 （国家职业资格二级）
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浅析电压互感器测试方法
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浅析电压互感器测试方法
XXX 【 关键词】降低、接地电阻、方法 【 引言】为了便于分析问题，我们对几台 Jcc-110kV 串级式电压互感器作了一些分析和模拟试验。即对不同部位绝缘缺陷，采用了不同的测试方法.如通常试验(简称常规法)、末端屏蔽法、末端加压法(或称反加压法)、泊激法等，从中找出一种适合现场侧试，误差小的试验方法。下面将几种试验方法及测试结果作以介绍：
一 、常规法
(一)反接线测试见图 1，测试数据见表 1,
(二)正接线测试见图 2,测试数据见表 2。
常规法测试数据可以看出:
1 次绕组短路，二次绕组开路接地或短路接地，对测量结果影响不大。其原因:一次绕组首尾端已短路，高压绕组中无励磁。
2. A 端加压，X 端悬浮.二次绕组开路接地，测得的 tgb 增大原因:AX 开路、X 端由于容升作用:电位比 A 端高，使得一次绕组中有一激磁电流通过，从而在铁芯中产生磁通，这个激磁损耗进入桥臂，增加了测量值。
表１
试验测量数据 一次绕组 接线方式 二次绕组 接线方式 被试互感器编号 Ｒ３＋Ｐ ｔｇ％ ＣＸ ＡＸ短路 接Ｃ Ａ
ａｘ、ａｄ、ｘｄ 短路接地 １ １４６ １．１ １０９０ ２ １３９．１８ １．２ １１４３ ＡＸ短路 接Ｃ Ａ
ｘ、ｘｄ 短路接地 １ １４６．３ １．１ １０８８ ２ １３９．１８ １．２ １１４３ 接Ｃ Ａ Ｘ端悬浮 ｘ、ｘｄ 短路接地 １ － － － ２ １３８．２３ ２．１ １１５１．７
3.由表 1 可知，A 端加压,X 端悬浮，下台互感器电桥能调平衡.另一台互感器不能调平衡，原因可用图 3 等值电路分析.
1)二次绕组悬浮时，测量回路的总电容为C12与C20串联（因C10<<C20 可忽略)数值较 C12 单独存在时，故容抗大，满足 Xc>XT 条件，测量回路 QS:电桥能调平衡。
2)当二次绕组接地，相当于将 C20 短路，回路总电容为 C12数值增大，容抗减小，有可能出现 XC<XT 的情况，这时测量回路
呈感性，而 QS，电桥不能测量感性负载，故电桥无法调平衡有的互感器，虽然总回路中的容抗减小，电桥仍能调平衡. 4.常规法测量电压互感器 tgb 的缺点是试验电压低，灵敏度和准确度差，但 QS1 电桥在额定电压 10k V 下确能保证灵敏度和准确度，因受X端小套管绝缘强度的限制(其耐压水平为2000伏)试验电压只能加 3000 伏。
图 2
正接线试验接线
表 2
试验测量数据 一次绕组 接线方式 二次绕组 接线方式 被试互感器编号 Ｒ３＋Ｐ ｔｇ％ Ｃ Ｘ
ＡＸ短路 加压 ｘｘ ｄ短路 接电桥 Ｃ Ｘ
１ 153.45 １．１ 1037 ２ 195.8 1.5 813 Ａ加压 Ｘ端悬浮 ｘｘｄ短路 接电桥 Ｃ Ｘ
１ 151.8 2.2 1048 ２ 194.14 2.2 820 X 加压
A 端悬浮 ｘ、ｘｄ 接电桥 Ｃ Ｘ
１ 153.5 1.1 1037 ２ 195.87 1.5 812
二、末端屏蔽法 末端屏蔽法测试见图 4,测量数据见表 3 由图 4 可看出，末端屏蔽法的接线特点是被试互感器通过外加电压激磁，属正接线方式，不反映绝缘支架的绝缘状况，如欲反映，需将电压互感器外壳对地绝缘.并将外壳底座接于电桥的 CX 在现场是很难办到的。
图 4
末端屏蔽法试验接线
表 3
试验测量数据 一次绕组 接线方式 二次绕组 接线方式 被试互感器编号 Ｒ３＋Ｐ ｔｇ％ Ｃ Ｘ
Ａ加压，Ｘ端接地 ｘ、ｘ ｄ短路 接电桥 Ｃ Ｘ
１ 8644 1.1 18.4 ２ 9090 2.0 17.5 Ａ加压，Ｘ端接地 ｘ、ｘｄ短路 接电桥ＣＸ １ 4379 0.7 18.2 ２ 4589 1.6 17.32 Ａ加压，Ｘ端接地 ｘ、ｘｄ短路 接电桥ＣＸ １ 2924 0.6 18.15 ２ 3072 1.37 17.26 Ａ加压，Ｘ端接地 ｘ、ｘｄ短路 接电桥ＣＸ 1 - - - 2 2318 1.4 17.18
此方法测量的是电压互感器下铁芯对二次绕组绝缘的tga，虽 Cx 值小，电桥不易达到平衡，所以必须在 R4 的桥臂上即在 CN 低压端与地之间增加并联电阻方能满定测量要求，可并标准电阻 3184. 三、末端加压发
末端加压法测试见图 5,测试数据见表 4。
在末端加压法中，试验电压沿高压绕组均匀分布，由于人端接地.X 端加压.上铁芯电位为 1/4U 试。.下铁芯电位为 3/4U试,测出的 tg。为高压对低压和下铁芯对低压两部分 tg 之和.但不能测出下铁芯对地的 tg，欲测出此部分 tg，必须将电压互感器的底座对地绝缘.由于高压对低压的电容远大于下铁芯对低压
的电容，因此测量结果主要友映高压对低压的绝缘情况。
此方法大大削弱电压互感器高压绕组 x 端小套管及二次端子绝缘板对测量结果的影响。但不能完全排除此影响，原因是 X 端加压时，所有对地电流全被屏蔽掉，不会引起测量误差。但二次端子板上部分电流将沿 x 端小套管→次端子板表面低压端子→电桥，从而引起测量误差. 末端加压法不受电场干扰的影响，原因是容易接受干扰讯号的高压端 A 已接地.干扰电流接入地而不会进入电桥。
从表 4 的测量结果看，并联一只和二只电阻时，测得的 tgb及计算出的 C 二与不并电阻时基本一致。当并三只电阻时，就有三台互感器无法调平衡，因此，只有 3184 的 1/4，欲让电桥平衡，R:的数值大约只需 40-50Ω，这样小的电阻，调节起来很不
灵敏，只有当被试品的电容很小时才需要采用在桥臂 R。上并联电阻的方法提高电桥的灵敏度，而并联支路不能太多。
此方法缺点，试验电压低((2-3kV)电桥灵敏度不够，所测数值准确度不能保证。
四、自激法
自激法测试见图 6.测试数据见表 5.
基本一致。
自激法测试高压绕组的电压分布与运行情况相同，能有效地反映互感器运行中的绝缘状态.比常规法发现缺陷灵敏，但不能有效地发现高压绕组 X 端小套管及层压板绝缘不良或表面受潮等缺陷.因为试验过程中，X 端的电位分布接近于零.
自激法测量的注意事项及说明:
(一)试验时电压互感器高压绕组的 x 端接地线应拆除，并将二次绕组可靠接地，不能短路。
(二)为了防止试验结果的分散性及误加电压，根据电压互感器额定电压的不同，事先选择好合适的隔离变压器的二次电压。
(三)将原电桥 E 线的屏蔽与电桥内屏蔽断开，并将其 E 线的外屏蔽经导线引出接地.
(四)为了消除引向标准电容器的高频电缆对地杂散电流的影响，应将其屏蔽引出接至电压互感器高压绕组的 x 端。
(五)如有电场干扰，可改变电源极性或用移相法消除。
五、结论
(一)常规法和末端加压法，因为施加的试验电压较低，因此测量的灵敏度及准确性差.
(二)末端屏蔽法能较真实地反映串级式电压互感器内部的可以避免用常规法测量时因高压绕组末端外绝缘不良而带来的误差，所测得 tgb 就是互感器的实际 tgb 值。但测量中需要在 R。桥臂上并联电阻后才能满足电桥平衡的要求.
(三)用自激法测量串级式电压互感器的 tgb 值，对发现电压互感器缺陷的灵敏度比常规法及末端加压法高，建议推广自激法.
【 参考文献】：
《电工技能与训练》曾祥富主编
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