电流互感器介质损耗角正切值 - 图文

δ值，读取测试数据：降压过程中在相应各点电压下测试tanδ值，读取测试数据。测试完毕后，将高压降到零，立即切断电源，将被试品放电接地。恢复电流互感器一、二次连接线，特别注意末屏接地引线的恢复。

4．变频谐振升压法主绝缘高电压电容量和介损测试简介 主绝缘高电压电容量和介损测试，除以上工频试验变压器升压法外，便携式变频谐振升压法在现场也得到应用，解决了电流互感器现场高压介损测量电源的问题。

变频谐振升压法利用电流互感器与电抗器阻抗的不同性质，利用串联谐振原理获得高电压，使高压电源体积大大减小。现场应用时，电抗器上采用多抽头方式，感抗尽量接近互感器的容抗，以便回路尽量工作在50Hz左右。变频谐振升压法原理接线如图ZYl800503002-8所示。

六、测试注意事项

（1）测试应在良好的天气，湿度小于80％，互感器本体及环境温度不低于+5℃的条件下进行。

（2）互感器表面脏污、潮湿时，应采取擦拭和烘干等措施以减少表面泄漏电流的影响。互感器电容量较小时，加屏蔽环会影响电场分布，不宜采用。

（3）测试前，应先测试被试品的绝缘电阻，其值应正常。

（4）互感器附近的木梯、架构、

引线等所形成的杂散损耗，会对测量结果产生较大影响，应予拆除。高压引线与被试互感器的角度应尽量大，尽量远离被试品法兰，有条件时高压引线最好自上部向下引到试品，以免杂散电容影响测量结果，同时注意电场、磁场干扰。

（5）电桥本体用截面较大的裸铜导线可靠接地。被试电流互感器外壳可靠接地，电桥本体应直接与被试互感器外壳或接地点连接且尽量短。

（6）在测量电流互感器末屏介质损耗和电容量时，所加电压不得超过该末屏的承受电压。

七、测试结果分析及报告编写

（一）测试结果分析 1．测试标准及要求

（1）交接试验时，对电压等级为35kV及以上的电流互感器进行介质损耗角正切值tanδ。测量电压为10kV，tanδ值不应大于表ZYl800503002-1中数据。

表ZYl800503002-1交接试全时电流互感器tanδ(%)限值

额定电压 设备种类 油浸式电流互感器 注硅脂及其他干式电流互感器 油浸式电流互感器末屏 20-35kV 2.5 0.5 66-110kV 0.8 0.5 2 220kV 0.6 0.5 330-500kV 0.5 - 注：此表主要适用于油浸式电流互感器。SF6气体绝缘和环氧树脂绝缘结构电流互感器不适用，注硅脂等干式电流互感器可以参照执行。

（2）预防性试验时，电流互感器tanδ（%）值不应大于表ZY1800503002-2中的数值，且与历年数据比较，不应有显著变化。

表ZY1800503002-2预防性试验时电流互感器tanδ（%）限值

电压等级（kV） 油纸电容型 大修后 充 油 型 胶纸电容型 油纸电容型 运行中 油浸式电流互感器末屏 充 油 型 胶纸电容型 20～35 -- 3.0 2.5 3.5 3.0 2 66～100 1.0 2.0 2.0 1.0 2.5 2.5 220 0.7 -- -- 0.8 -- -- 330～500 0.6 -- -- 0.7 -- --

（3）状态检修试验时，请参照《输变电设备状态检修试验规程》（Q/GDW188-2008）执行。

表ZY1800503002-3状态检修时电流互感器tanδ（%）限值 额定电压 固体绝缘或油纸绝缘tanδ（%） 聚四乙烯缠绕绝缘 电流互感器末屏 72.5/160 kV ≤0.8 252/363kV ≤0.7 ≤0.5 ≤1.5 ≥500kV ≤0.6 （4）电容式电流互感器主绝缘为油纸绝缘，油纸绝缘的介质损耗与温度的关系取决于油与纸的综合特性。油属于非（弱）极性介质，其损耗随着温度升高而增大。纸属于极性介质，其损耗在-40～60℃内随着温度升高而减少。根据电流互感器油与纸的综合特性，介质损耗变化很小，所以一般不进行温度换算。但是，当受潮时电流互感器介质损耗随着温度升高而明显增大。

2、测试结果分析

tanδ和电容量不应超过规程规定值，测试数据与原始值相比不应有显著变化，一般应小于30％（复合外套干式电容型TA、SF6TA的介损值参考制造厂）。

（1）油浸链式和串级式电流互感器 由于电流互感器等效电容很小，易于受电场干扰，利用倒相法等方法测得的数据应进行计算分析。判断绝缘状况时应采用正接线测试值，因为

2

P=UωCtanδ（ZY1800503002-1）

式中 P——功率损耗，W；

U——测试电压，V； ω——角频率；

tanδ——介质耗角正切值； c——被试品等效电容，F，即

SC＝?（ZY1800503002-2）

d

式中 ε——介电系数，F/m；

2

S——电容器极板面积，m； d——电容器极间距离，m；

根据式（ZY18005030002-1）和式（ZY1800503002-2）得出

2SP＝U??tan?（ZY1800503002-3） d人们一般将?tan?称作为损耗因数。功率损耗P的大小直接与介质的?和tanδ的乘积成正比。在反接线时，因互感器的等效电容很小，高压对地电容影响较大，高压对地主要是空气，空气的介电系数?近似为1，空气的tanδ≈0.1，?tanδ≈0.1损耗因数很小，可称作小损耗因数。在小损耗因数影响下，根据式（ZY1800503002-4）可以看出，由于C1的存在且C1?tanδ1，即

Ctan?1?C2tan?2（ZY1800503002-4） tan??＝1C1?C2式中 C1—互感器一次对空气等效电容，pF；

tanδ1—互感器一次对空气介质损耗角正切值； C2—互感器一次对二次等效电容，pF；

tanδ：——互感器一次对二次介质损耗角正切值。

正接线测试时屏蔽接地，一次杂散电容C1被屏蔽掉，消除了小损耗因数的影响，所以分析和判断时，应采用正接线测量更容易发现绝缘故障。

（2）电容型电流互感器。

1）电容型电流互感器受潮缺陷。电容型电流互感器因结构原因受潮后，水分容易沉积在底部，随着受潮程度的加深，水分逐渐沿着主绝缘表面往上部和内部发展，根据受潮程度不同表现如下：

一是，电流互感器轻度受潮时，主屏介质损耗变化小，末屏对地绝缘电阻较低、末屏对地介质损耗增大。

二是，电流互感器严重进水受潮时，末屏绝缘电阻进一步降低、末屏介质损耗进一步增大。主屏介质损耗变化不明显，如水分渗透到端屏，主屏介质损耗变化较明显。

三是，电流互感器深度受潮时，主屏介质损耗增大，末屏绝缘电阻更低、末屏介质损耗更大。

2）利用tanδ与电压的关系曲线分析判断电流互感器绝缘状况。GB 50150--2006规定：当对电流互感器绝缘性能有怀疑时，可采用高压法进行试验，试验电压在（0．5～1）Um3范围内。在进行电容型电流互感器tanδ分析时，不仅要看绝对值，还要看不同试验电压下的tanδ变化值。电流互感器绝缘良好时，在一定电压范围内tanδ一般随着电压升高变化很小，如图ZYl800503002-9（a）所示。

绝缘有缺陷时tanδ变化则较显著，绝缘受潮介质损耗增加使绝缘温度增高，造成tanδ迅速加大，电压下降时由于介质损耗增大导致介质发热，使损耗增加而不能回到原来响应电压下的tanδ数值，如图ZYl800503002-9（b）所示。

在绝缘产生局部放电时，tanδ不随电压升高，当达到局部放电起始电压时tanδ急剧增加，当电压下降到局放熄灭电压时，曲线重合。熄灭电压越低，绝缘局部缺陷越严重。绝缘产生气隙局部放电的tanS=f（U）曲线如图ZYl800503002-9（c）所示。

电流互感器主绝缘含有离子型杂质会造成随着试验电压升高tanδ下降的情况，在交流电场下，随着电场的加强，离子运动速度加快，离子在纸层间或油中的迁移被阻拦，表现在电流上为有功分量波形畸变，有功电流波形畸变后超前电压一个角度，使tanδ减小。一般为制造和检修质量问题，多为干燥不彻底，潮气浸入绝缘内部，或油被污染等情况造成的，如图ZYl800503002-9（d）所示。

（3）高压电容量和介质损耗测试时并联电阻Rb和tanδ及电容量Cx的计算。 扩大量程10倍（n=10）时，R4b=1000/π，Rb、tanδ及电容量Cx的计算式为

Rb=R4/（n-1）=3184/（10-1）=3538（Ω）

（ZYl800503002-5）

tanδ=tanδb/n

Cx=Cxb/n

式中 R4：——Z4桥臂标准电阻（10000/π），Ω； R4b ——R4与Rb并联后的阻值，Ω； tanδb——并联电阻后的介损值，％； Cxb——并联电阻后的电容值，pF。 （4）电流互感器tanδ综合判断。

将测试值和规程值比较、与被试品历年数据比较、与同类设备测试数据比较，并观察测试数据变化趋势、观察测试数据变化速率、观察电容量变化，必要时测量介质损耗与电压变化曲线，若测试数据变化明显，应配合其他试验进行综合判断。

在测量介质损耗角正切值时，产生负值的情况很容易碰到，一般介质损耗角出现负值的原因有下面几条：

1）仪器接地不好； 2）标准电容器受潮；

3）高压引线和测量线没有完全接触到导体； 4）现场干扰；

5）也有可能是干扰过大的原因导致。

总之一般来讲出现介损值为负数的情况不是太有可能是CVT设备本身的问题，而是测量

问题。

（二）测试报告编写

测试报告填写应包括测试设备运行编号、测试时间、测试人员、天气情况、环境温度、湿度、使用地点、电流互感器参数、测试结果、测试结论、试验性质（交接试验、预防性试验、检查、施行状态检修的应填明例行试验或诊断试验）、测试设备的型号、出厂编号，备注栏写明其他需要注意的内容，如是否拆除引线等。 八、案例

一台电流互感器型号为LCWD-110，使用QSl电桥测量tanδ和电容量，采用反接线测试时，一次对地杂散电容C1=25pF，tanδ=0.1；一次对二次及地C2=57pF，一次对二次tanδ=3.3％。采用反接线测量时tanδ=（Cltanδl+C2tanδ2）/（Cl+C2）=2.3％；采用正接线测量时，此时一次对二次等效电容C=50pF，测得tanδ=3.3％。可见，采用正接线测量更容易发现互感器绝缘故障。

【思考与练习】

1．测试油浸链式电流互感器介质损耗角正切值时，正接线和反接线各反映互感器哪部分绝缘？

2．测试电容型电流互感器主绝缘和末屏介质损耗角正切值时，各采用什么接线方式？ 3．为什么测试末屏对地介质损耗角正切值更容易发现电容型电流互感器轻度受潮故障？

4．如何根据主绝缘、末屏对地介质损耗角正切值和绝缘电阻值来判断电容型电流互感器的受潮程度？