电容式电压互感器试验.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流电容式电压互感器试验作 者： 作者单位： 日期：2005-3-7 14:11:17 摘 要： 电容式电压互感器试验第一章 绪论 电压互感器作为一种电压变换装置(Transformer)是电力系统中不可或缺的设备，它跨接于高压与零线之间，将高电压转换成各种仪表的工作电压，（国标规定为100/3和100V），电压互感器的主要用途有：1）用做商业计量用。主要接于变电站的线路出口和入口上，常用于网与网、站与站之间的电量结算用，这种用途的互感器一般要求0.2级计量精度，互感器的输出容量一般不大；2）用做继电保护的电压信号源。这种互感器广泛应用于电力系统

2、的母线和线路上，它要求的精度一般为0.5级及3P级，输出容量一般较大；3）用做合闸或重合闸检同期、检无压信号用，它要求的精度一般为1.0、3.0级，输出容量也不大。现代电力系统，电压互感器一般可做到四线圈式，这样，一台电压互感器可集上述三种用途于一身。电容式电压互感器（Capacitor Voltage Transformers，简称“CVT”）是50年代开始研制生产，经过科技人员不懈的努力，我国的电容式电压互感器技术已达到国际先进水平，但在生产、试验研究、以及使用过程中存在很多问题。本文拟从电容式电压互感器的各种试验基本原理入手，着重说明电容式电压互感器基本试验方法，检验的目的以及在现场使用

3、、现场检验方面存在的问题怎样通过试验的手段来判断等问题，以使产品设计、试验、销售、服务和运行部门的专业人员对其有一个比较全面的了解。第二章 电容式电压互感器试验要求1.基本试验条件 1.1试验的环境条件为了保证试验的准确性、可靠性，所有试验应在一定条件下进行，试验时应注意试验环境条件并做好记录。试验环境条件分为两种，一种为人工环境，这种情况下，一般在产品标准中都作了具体规定；另一种为自然环境条件，这种情况下，试验条件一般应遵循以下几条规律。a) 环境温度，应在+5+35 范围内。b) 试品温度与环境温度应无显著差异。试品在不通电状态下在恒定的周围空气温度中放置了适当长的时间后，即认为与周围空气

4、温度相同。c) 试验场所不得有显著的交直流外来电磁场干扰。d) 试验场所应有单独的工作接地可靠接地，应有适当的防护措施和安全措施。e) 试品与接地体或邻近物体的距离一般应大于试品高压部分与接地部分最小空气距离的1.5倍。试验所用的工频电压波形应符合GBT 16927.1高电压实验技术 第一部分：一般试验要求的规定，频率为（0.91.1）fn。1.2试验用标准电容式电压互感器有三种用途即测量、保护和载波通讯，我们现使用的标准为GB/T 4703-2000电容式电压互感器，为IEC60187：1987等效采用版本，其中不包括耦合电容器和电容分压器部分，那末我们还需采用另外一个标准JB/T 8169

5、-1999耦合电容器和电容分压器标准。另外，现场试验中，用户针对电容式电压互感器有其相应的验收规范，例如SD301-88交流500kV电器设备交接和预防性试验规程、SD333-89进口电流互感器和电容式电压互感器技术规范、GB50150-91电气安装工程和电气设备交接试验标准，其中都有有关试验内容。另外个企业也由企业标准，如西安西电电力电容器有限责任公司的企业标准为0KF.604.046-1999电容式电压互感器通用技术条件。2. 电容式电压互感器试验分类、项目及基本规则21 电容式电压互感器试验项目及分类电容式电压互感器从产品结构上分为电容分压器和电磁装置两部分，从试验项目上分为三部分，即电

6、容分压器部分试验项目、电磁装置部分试验项目、电容式电压互感器整体部分试验项目。而每一部分分为型式试验和出厂试验两部分，另外有用户的交接试验。试验项目及分类见表1、表2。表1 电容式电压互感器试验项目试验类别项 号试 验 项 目注出厂试验1外观检验整体部分2密封性试验整体部分3绕组的极性检验电磁单元部分4电磁单元的工频耐受电压试验电磁单元部分5低压端子对地工频耐受电压试验电磁单元部分6保护装置工频放电电压试验电磁单元部分7准确度试验整体部分型式试验1雷电冲击耐受电压试验整体部分2操作冲击耐受电压试验整体部分3铁磁谐振试验整体部分4瞬变响应试验整体部分5电磁单元的工频耐受电压试验（湿试）电磁单元部

7、分6电磁单元的温升试验电磁单元部分7承受短路能力试验整体部分8准确度试验整体部分 图1极性检验表2 耦合电容器及电容分压器试验项目试验类别项 号试 验 项 目注出厂试验1外观检验2密封性试验3工频下电容测量4端子之间的工频或操作冲击试验5低压端子对接地端子工频耐受电压试验6测量损耗角正切值7局部放电试验型式试验1高频电容及等值串联电阻测量2低压端子对地杂散电容及杂散电导测量3操作冲击耐受电压试验（干试）4工频交流电压或操作冲击电压试验（湿试）5雷电冲击耐受电压试验6放电试验7局部放电试验8测量电容温度系数9机械强度试验2.2 电容式电压互感器检验的基本规则检验项目分为出厂试验、型式试验、验收试

8、验三部分，各部分检验的基本规则如下：a) 出厂试验 出厂试验的目的在于检验制造中的缺陷和测定互感器的准确度，所以出厂试验由制造厂对需出厂的每一台互感器进行。 误差试验应在耐受电压试验之后进行，其余项目的次序可不作规定。这里的耐受电压试验包括电容分压器、电磁单元各部件的工频耐压，保证误差试验时CVT完好。 b)型式试验型式试验的目的在于考核互感器的设计、材料和制造等方面是否满足试验标准及技术条件所规定的性能和运行要求。 进行型式试验的时间和周期新产品研制出来时应进行型式试验。在生产过程中，当材料、工艺或产品结构等有所改变，且其改变有可能影响产品的性能时，应重新进行型式试验，此时允许只进行与这些改

9、变有关的试验项目。 在正常生产中，型式试验应至少每五年进行一次。 有关要求和规定用来作型式试验的互感器应首先进行出厂试验。出厂试验合格后，方可进行型式试验。其出厂试验结果也应在型式试验报告中给出。型式试验中的所有耐受电压试验的试验项目应在同一台互感器上进行。 c) 验收试验验收试验的目的验收试验主要是购买方在安装前进行的试验。是为了检验互感器在运输中有否受到损伤，确保所安装的互感器是良好的。有关要求和规定一次端子间的工频耐受电压试验值应不超过规定试验电压的75。准确度试验应在允许频率范围和额定电压下进行。第三章 电容式电压互感器基本试验内容 综合两个国标的内容，电容式电压互感器的基本试验项目有

10、以下十六条，具体内容如下：1) 外观检验试验目的检验互感器的外观性能。检验互感器的金属件外露表面是否具有良好的防腐蚀性能，产品铭牌及端子标志是否符合图样要求。试验方法目测，观察。2)密封性试验试验目的检验互感器（包括电容分压器和电磁单元）各密封部位的密封性能。试验方法图1极性检验电磁单元的密封性试验方法一般由制造厂规定，一般通过给试品充油压或给试品加温进行，具体要求和方法有制造厂提出。3)绕组的极性检验试验目的检验互感器的极性是否正确，为后面的试验项目做好 准备，防止误差试验时仪器故障。标有大写体和小写体的同一字母的端子，在同一瞬间应具有同一极性，即所谓减极性。试验方法a 电磁单元绕组的极性检

11、验一般用直流法进行，如图1所示，用1.5V干电池的正极接在一次绕组的A端，负极接在一次绕组的X端，直流毫安表的正极接在二次绕组的a端，负极接在二次绕组的n端,瞬间接通开关，电流表按顺时方向摆动为减极性。 4)耐受电压试验试验目的保证试品的绝缘性能，使试品在系统运行时能够承受来自系统的各种过电压的冲击。互感器的高压端子和接地端子之间的绝缘应能承受如表3所列的耐受电压。 表3 绝 缘 耐 受 电 压 kV互感器额定一次电压额定短时工频耐受电压方均根值 额定雷电冲击耐受电压峰 值额定操作冲击耐受电压峰 值35 8095 1）185200）66 140325160350110 185200 1）450

12、480）550220 360850395950330 5101175950500 680155011757401675注：对同一额定电压给出两个绝缘水平者，在选用时应考虑到电网结构及过电压水平、过电压保护装置的配置及其性能、可接受的绝缘故障率等。1）斜线下的数据为外绝缘的干耐受电压。2）斜线下的数据仅用于内绝缘。标准中规定了安装运行地区的海拔超过1000 m绝缘水平，若安装运行地区的海拔超过1000 m但不高于1000 m，则应按海拔高度来折算。用标准规定的额定耐受电压乘以海拔校正系数Ka，Ka计算公式如式（1）。 (1)式中：H安装地区的海拔高度，m。试验方法 图2工频耐压试验（一）短时工频

13、耐受电压试验如图2所示，相应的试验电压施加于高压端子与接地端子之间（低压端子与接地端子相连接）。耐受时间1min。试验前后可用电桥测量电容及介损，用于判断是否有元件击穿等故障发生。短时工频耐受电压试验可分为干试与湿试，试验可分别对电容分压器和电磁单元进行。对于电容分压器的试验，湿试不允许分节进行，干试可分节进行。若分节进行试验，应按公式（2）来计算单节试验电压。 （2） 对于电磁单元部分的试验，试验过程中应注意以下几个问题： 电磁单元中压回路的耐受电压水平按下式（3）计算， （3）式中： t互感器高压端子和接地端子间的试验电压； 、 分别为电容分压器的高压电容和中压电容； 电压分布不均匀系数，

14、可取1.05。 对于电磁单元的工频耐受电压试验，试验前把电磁单元与电容分压器分开。当电磁单元的中压端子外露时，型式试验应在淋雨状态下进行。试验分别对电磁单元的变压器、电抗器和铁磁谐振阻尼装置进行，试验时应注意将阻尼装置与变压器的连接线拆开。电磁单元内若接有过电压保护用放电器件，在试验时也应将其连接线拆开。 对变压器一次绕组进行试验时，试验电压值应为按式（3）计算。试验电压可以直接用单独电源来供给，也可以由二次侧感应得到。无论用哪一种方式得到试验电压，均应在高电压侧测量试验电压。当电压升到试验电压值以后，历时间1 min，然后立即把电压降下来。在试验过程中应注意：变压器的铁心、未接电源的二次绕组

15、的一个端子和一次绕组的低电压端子以及油箱外壳均应接，而未接电源的绕组处于空载状态。试验时，为避免铁心过度饱和，试验电压的频率可以增加到额定值以上。如果频率超过额定值的两倍，试验时间可以减小到按式（4）计算之值，但不得短于15 s。 （4） 式中：t用频率为t的电压来试验时所需经历的时间，单位s。 t试验电压的频率。 在试验中有否损坏，可以用在试验前后测量变压器的空载电流和损耗的方法来检验。 电抗器的耐受电压试验用单独电源来进行，历时1 min。电抗器绕组的端子之间的绝缘水平及其保护器件的放电电压，应与在二次侧短路和开断等过程中电抗器上可能出现的最大过电压水平相适应。具体数值由制造厂规定。为避免

16、铁心过度饱和，可以提高试验电压的频率，此时试验时间按上述规定适当缩短。 ) 电磁单元中压回路的接地端子与地之间，二次绕组的端子（含附件）对地及其相互之间的绝缘应能承受工频3 kV（方均根值）的试验电压，历时1 min。b) 电容分压器的低压端子对地绝缘应能承受工频10 kV（方均根值）的试验电压，历时1 min，若低压端子不暴露在风雨中，则试验电压为4 kV（方均根值）（二）雷电冲击耐受电压试验雷电冲击耐受电压试验在互感器整体上进行，试验电压的波形为（1.25）（4060）s。也可分别对电容分压器（不允许分节进行）和电磁单元进行，电磁单元试验电压按变比计算得到。试验时，应施加正极性和负极性冲击

17、各15次，如果在连续的15次冲击中未发生多于2次的闪络且未发生击穿，则认为互感器通过了试验。 （三）操作冲击耐受电压试验（湿试）操作冲击耐受电压试验（湿试）在互感器整体上进行，试验电压的波形为2502500 s。也可仅对电容分压器进行（不允许分节进行），而电磁单元则用上述短时工频耐受电压试验考核。操作冲击耐受电压试验时，应施加正极性和负极性冲击各15次，如果在连续的15次冲击中未发生多于2次的闪络且未发生击穿，则认为互感器通过了试验。操作冲击试验只对330kV以上产品进行，这和系统中过电压存在和保护水平有关。若试品进行了操作冲击湿耐受电压试验，则不需再进行工频湿试验和操作冲击干耐受电压试验。5

18、）磁单元的温升试验 试验目的检验互感器在正常及系统故障情况下的温升情况。试验方法试验只在电磁单元上进行，在额定频率和规定负荷（功率因数为0.8（滞后）1之间的任一数值）下，给试品施加规定电压， 当每小时的温度上升值不超过1 时，即认为已达到稳定状态。规定负荷即每个二次绕组上分别接有各自最大负荷来进行本试验，如果互感器规定了极限热负荷，试验时应加极限热负荷值。电压测量应在一次绕组上进行，因为实际二次电压可能明显地降低。绕组温升应采用电阻法测量。对电阻值很小的绕组，也可以采用热电偶法测量。其他部位的温升可用温度计或热电偶法测量。试验程序为：a）不论其额定电压因数和允许运行时间如何，对所有互感器的电

19、磁单元均应在二次绕组接有额定负荷（如果有多个额定负荷值，应取最大者）和剩余电压绕组不接负荷的条件下，施加1.2倍额定电压连续进行试验，直到温度达到稳定为止。 如果规定了热极限输出，电磁单元还应增加如下试验，即在额定一次电压和对应其热极限输出且功率因数为1的负荷下进行试验。如果对一个或多个二次绕组规定了热极限输出，应分别对其进行试验，除非另有规定，每次试验只有一个二次绕组连接对应其热极限输出且功率因数为1的负荷。此时，其他二次绕组不接负荷。 此时各绕组的温升应不超过60 。 b）额定电压因数为1.5（或1.9）、允许运行时间为30 s的互感器，其电磁单元应在a）项1.2倍额定电压下的温升试验达到

20、稳定状态后，立即施加1.5（或1.9）倍额定电压（此时二次绕组和剩余电压绕组应接有最大的额定负荷），历时30 s。此时各绕组温升应不超过70 。本试验也可以从冷态开始，各绕组温升应不超过10 。 c）额定电压因数为1.9、允许运行时间为8 h的互感器，其电磁单元应在a）项1.2倍额定电压下的温升试验达到稳定状态后，立即施加1.9倍额定电压（此时二次绕组应接有最大的额定负荷，剩余电压绕组接有额定负荷或热极限负荷），历时8 h。此时各绕组温升应不超过70 。 在上述各种试验条件下，电磁单元的铁心及其他金属件表面、油顶层的温升应不超过50 。另外，新的IEC标准规定，如果安装地区的海拔超过1000m

21、，海拔每升高100m，互感器的温升应相应降低。对于充油的电磁装置应降低0.4%；对于干式电磁装置应降低0.5%。电阻法测量绕组平均温度：图3电阻法测温升在温升试验结束并切断电源之后，立即测量绕组的直流电阻。应在停电后1min内测出第一个读数。然后在8min10min内每隔相等的时间（3060s）测定一个电阻值依次记录为R1、R2、R3、RK。其后再隔510min补充测量一个参考值Rn。同时记录各个测定时间分别为t1、t2、t3、tk，以切断电源瞬间为t=0。在坐标纸上，将ln（R1-Rn）、ln（R2-Rn）、ln（R3-Rn）、ln（Rk-Rn）和t1、t2、t3、tk的相应各点绘出，用一直

22、线联接，其与R轴的交点既为t=0时（R0-Rn）值，由此可得切断电源瞬间的绕阻电阻R0值。绕阻一般为铜线，平均温升Q按下式计算： （5）R0断电瞬间绕阻热电阻值，RQ1温度为Q1时冷电阻值，Q1绕阻冷态温度（冷态时环境温度），。Q2温升试验后期确定温升的环境温度，。235铜导体温度系数的倒数6）电容介损测量试验目的：检验电容器的电容及介损，并作为元件好坏的判据。图4正接法原理图图5 反接法原理图试验方法：电容测量应在工频耐受电压试验前，在不高于15%的电压下进行初测，工频耐受电压试验之后在（0.91.1）Un电压下进行复测。在试验室试验时，一般采用正接法。在现场验收时，用反接法较多。反接法试验

23、时，由于电桥处于高电位，所以应注意安全，测试电压一般也达不到要求（较低）。7）高频电容及等值串联电阻测量试验目的检验电力载波该频通路的阻抗。试验方法可在分节电容器上进行，采取相应的屏蔽措施，测量引线应尽量短。特别是试品测量较大时，更应该注意测量回路的屏蔽和引线，否则导致电容量偏大。在额定温度范围内，在30500kHz的高频下，电容器高低压端子之间的电容值相对于额定电容的偏差不得超过-20%或+50%，且等值串联电阻不得超过40。 对于较低频率（例如30100kHz）和温度类别的下限温度，或电容不超过2000pF的电容叠柱，或Um大于42kV者，其等值串联电阻允许大于40。 试验一般用电平振荡器

24、和选频器作为高频电源，用导纳电桥测量，所测参数为并联电容和并联电导，需将数值等效为等值串联参数。计算公式为： （6） （7）8）低压端子对地杂散电容及杂散电导测量试验目的检验互感器的杂散电容及电导，其值有可能引起高频信号的损失或衰减。试验方法可在互感器下节（分压器和电磁装置的组装体）上进行试验，试验用电平振荡器和选频器作为高频电源，用导纳电桥测量其电容及电导值。 对于电容器，杂散电容不得超过200pF，杂散电导不得超过20S；对于电容式电压互感器，杂散电容不得超过300+0.05Cn pF，杂散电导不得超过50S。9）放电试验试验目的检验电容器内部引线、结构等性能，保证电容器在强电流冲击下不致

25、造成电容器内部故障。试验方法：试验可在单节电容器上进行。给试品施加直流电压，然后通过靠近试品放置的棒状间隙放电，在5min内充放电两次。放电频率应在0.51Mhz内,试验前后应用电桥测量电容器的电容值，判断电容器是否有损伤或故障。10）局部放电试验试验目的检验电容器内介质的电器性能，特别是工艺处理过程是否得到严格的控制。试验方法图6平衡回路测量局部放电图在国家标准和IEC标准中，没有要求进行电容式电压互感器整体或中间变压器的局部放电检测，只要求对耦合电容器和电容分压器进行局部放电检测，电容器的局部放电可分节进行。给试品施加工频预加电压，至少保持10s后，迅速降至测量电压。型式试验中测量保持1小

26、时，每隔10min需测量一次放电量；出厂试验中至少保持1 min后进行测量。测量和预加电压见下表4。由于试品为耦合电容器，不许用专门的耦合电容器，采用平衡回路，既排除了干扰，又提高了工作效率，所以，均采用平衡回路。 表4局部放电试验电压系统接地方式预加电压测量电压允许放电视在电荷量中性点非有效接地系统1.3Um1.1Um100pC1.1Um/ 10pC中性点有效接地系统0.81.3Um1.1Um/ 10pC11）测量电容温度系数试验目的检验电容器随温度变化的规律，其变化在温度范围内会影响到互感器的误差性能。试验方法由于所选用的材料和所选用的处理工艺相同，所以不需用对每节电容器进行试验，将试品放

27、入恒温箱内，调节不同温度，待试品内部温度和烘箱内温度相同后，用电桥测量电容及介损值。用回归法分析求出电容温度系数C。 电容器温度类别下限温度和比上限温度高15K的温度范围内测得的电容温度系数的绝对值不大于510-4K-1。如温度类别为-25/A。则试验温度范围为-25+55。实际上，电容温度系数的高低并不代表产品性能的好坏，只和介质搭配有关。电容器纸的特性为正电容温度系数，而电容器用膜为负电容温度系数，这就是互感器用耦合电容为膜纸复合的一个原因。12）准确度试验试验目的准确度是互感器最主要的性能指标之一，试验的目的在于检验互感器的准确度是否达到误差限值范围内。试验方法误差试验方法如图7所示，图

28、7为测试1a1n绕组时的试验回路，试验时必须注意将负载电缆与测试电缆分开，以免由于负载压降造成不必要的测试误差。试验应对互感器的每一个二次绕组分别进行，各个二次绕组所加负荷的大小应符合表5的有关要求，负荷的功率因数为0.8（滞后）。对同时用于测量和保护的二次绕组，应分别按测量和保护准确级的要求进行试验。 对于测量准确级的试验，应分别在80、100和120的额定电压下进行。 对于保护准确级的试验，应分别在额定电压乘以2，5，100和额定电压因数的电压下进行。 剩余电压绕组在额定电压乘以额定电压因数的电压下试验时接额定负荷，在其他电压下试验时不接负荷。标准准确级、相应的误差限值及规定的运行条件如表

29、5所示。在2额定电压下，保护准确级的误差限值为5额定电压下误差限值的2倍。型式试验图7电容式电压互感器误差试验回路除在规定的电压和负荷下进行试验外，还应在额定频率并在室温和两个极限温度下，以及在一恒定温度和两极限频率下在正常连接的互感器上进行。 对于准确级为1.0及更低的互感器，上述试验可以在等效电路上进行，对于0.2至0.5级的互感器，是否可以采用等效电路试验，由制造厂确定。 如果采用等效电路，必须在相同的电压、负荷、频率和温度等条件下进行两次测量，一次在正常连接的互感器上，一次在等效电路上进行。这两次测量结果的差值，应不超过相应的准确级限的50（例如：对于0.5级不超过0.25和10）。

30、表5 标 准 准 确 级保 护 准 确 级3P6P3.06.01202405150（或5190）96102温度类别的下限温度至上限温度251000.8（滞后）注1 括号内的数值适用于中性点非有效接地系统用互感器。2 当具有多个分开的二次绕组时，由于它们之间有相互影响，每个绕组应在其额定输出的25%100%范围内满足各自的准确级要求，此时其他二次绕组应带有与其额定输出的0100%相对应的负荷。对于测量准确级，如果某一绕组只有偶然的短时负荷，或者作剩余电压绕组使用时，则其对另外绕组的影响可以忽略不计。3 当互感器的二次绕组同时用于测量和保护时，应对该二次绕组标出其测量和保护准确级及额定输出。 出厂

31、试验 试验可以在正常连接的互感器上或在等效电路上，在允许频率范围内的某一频率下和允许温度范围内的某一温度下进行。试验时的实际频率和温度值应记入报告中。如果在相同互感器上的型式试验已经表明用较少次数的电压和或负荷的试验已足以证明它符合准确度要求，允许在出厂试验中减少试验次数。温度和频率对误差的影响图8 CVT 等效电路图由于试验条件所限，温度对误差的影响可不进行试验，可利用近似计算公式如下式（8）、（9）进行计算，但电容分压器在整个允许温度范围内（如-25/A）的温度特性（电容温度系数c）必须经过测试，则在极限温度值下的误差可以根据在某一温度下测定之值和分压器的温度系数以计算方法来确定。由于电容

32、式电压互感器特殊的工作原理（图8中可看出），其误差对频率很敏感。频率对其误差的影响，也有近似公式如下式（10）、（11）。虽然式（8）、（9）、（10）、（11）都是通过一定的推导得出，但推导过程中对回路等都进行了简化，再加之个体差异较大，计算误差很大。所以在型式试验时必须按规定进行此试验。温度对误差的影响公式如下： (%)= （8） (分)= （9）频率对误差的影响公式如下：(%)=（ ） （10）(分)= （ ） （11）13）承受短路能力试验试验目的检验二次系统出现短路故障时互感器的承受短路电流造成的机械和热的效应的能力。试验方法在互感器一次侧施加额定电压的情况下，将二次端子短接。短路试

33、验进行一次，持续时间1 s。 被试互感器冷却到环境温度后，若能满足下列要求，则认为通过本试验： a）无可见的损伤； b）其误差与试验前的差异不超过其准确级误差限值的50； c）电磁单元中变压器的一次和二次绕组能承受工频耐受电压试验（试验电压降低到规定值的90）。 d）经检查，电磁单元中变压器的一次绕组和二次绕组表面的绝缘无明显的劣化现象（如碳化）。图9铁磁谐振试验回路如果绕组是由铜导线制成的，且相应的电流密度不大于160 Amm2，则可不进行此项检查。电流密度是以实测的二次绕组对称短路电流方均根值（对于一次绕组则除以额定变压比）计算得到的。14）铁磁谐振试验试验目的检验在系统非正常情况下造成互

34、感器铁芯饱和后，互感器的自恢复能力。试验方法本试验可在正常连接（图9）的互感器上进行，也可以在等效电路（图10） 图10铁磁谐振等效试验回路上进行。二次端子短路时间至少0.1s。消除短路可以用断路器K或串接入的熔断器进行。消除短路后，互感器的负荷只能是记录装置消耗的负荷且不超过5 VA。试验时的电源电压、二次电压和短路电流均应予以记录。所拍摄的示波图应纳入试验报告中。短路时的电源电压（由PT测出）与短路前的电压相差应不超过10，并且应保持实际正弦波形。 图11 铁磁谐振试验波形本试验应在一次电压为0.8 N和1.2 N的电压下至少各进行10次，在1.0 N的电压下至少进行30次，而且还应在与额

35、定电压因数相对应的电压下再作10次。性能要求在电压为0.8 N、1.0 N和1.2 N而负荷实际上为零的情况下，互感器的二次端子短路后又突然消除短路，其二次电压峰值应在0.5 s内恢复到与正常值相差不大于10的电压值。 在电压为1.5 N（用于中性点有效接地系统）或1.9 N（用于中性点非有效接地系统）而负荷实际上为零的情况下，互感器的二次端子短路后又突然消除短路，其铁磁谐振持续时间应不超过2 s。 注意：1 如果在运行中会用到饱和的负荷，这项试验是在这个负荷下还是在接近这个负荷下进行，由制造厂和用户协商。 2 为了保证短路时的电源电压和其短路前的电压相差不致超过10，电源的短路阻抗应该低。如

36、果试验在正常连接的互感器上进行，这个条件一般能够满足，如果采用等效电路进行，电源阻抗则应比测量准确度时所用的电源阻抗低得多。 15）瞬变响应试验 试验目的检验互感器在系统故障(如单相接地故障)造成系统失压情况下，互感器的响应速度，保证继电器正常动作。试验方法图12瞬变响应试验线路图本试验可在正常连接的互感器上进行，也可以在等效电路上进行。在互感器一次电压为额定值和分别接有25与100的额定负荷的情况下，将高压端子和低压端子短路，观察二次信号的反应速度。试验所用负荷可为a）由纯电阻与感抗接成串联负荷；b）由两个阻抗并联构成的负荷。此两个阻抗之一是纯电阻，另一个是电阻和感抗串联构成的功率因数为0.

37、5的阻抗。 二次电压降落的过程应用示波器予以记录，其示波图应纳入试验报告中。 图13瞬变响应试验波形 本试验应随机地进行10次，或者在其峰值电压瞬间和过零值的瞬间各进行2次短路试验，在后一情况下，一次电压的相角偏离峰值和过零点之值不得超过20 。 性能要求 在额定电压下互感器的高压端子对接地端子发生短路后，二次输出电压应在额定频率的一个周期内衰减到短路前电压峰值的10以下。 注意：瞬变响应对于电网保护动作的影响是一个很复杂的问题，并且也不可能给出对每一种情况都有效的数值。对于继电器的影响不仅和过渡过程的幅值有关，而且也和其频率有关，上述给定值可以使普通的机电式保护继电器在一般的线路长度和短路电

38、流情况下能正确动作。对于快速继电器（例如固态继电器），或非常短的线路，或短路电流很小的情况，瞬变响应由用户与保护继电器和互感器的制造厂协商，可以提出更严格的要求（例如5以下）。 16）机械强度试验试验目的检验电容器耐受风力的能力。试验方法试品底部固定，顶部垂直于轴线方向施加拉力，时间1min。试验应在整套产品上进行。试验结束，不允许出现断裂及渗漏油现象。 电容器互感器应能承受150km/h的风力，计算公式如下：F=（450Ld+500）1.5（N） （12） 式中450根据最大风速得出等值风力900N/的换算值。L电容器总高度d电容器外壳伞群的最大直径500电容器顶部侧向最大拉力1.5电容器安

39、全系数17）无线电干扰电压试验试验目的图14瞬变响应试验线路图检验电容器产生的无线电干扰的大小。试验方法试验在整套产品上进行。按图14 进行连接。试品顶部施加1.1Um/ 的测量电压，将取自N端子的测量信号通过端子盒（电阻网络衰减）接入无线电干扰测量仪，读取数值，然后加上回路衰减系数和电阻网络衰减系数，即为试品的无线电干扰水平B（单位为dB）。若转换为无线电干扰电压值U=10B/20（单位为V）。性能要求 在测试条件下，试品的无线电干扰电压应不超过2500V。第三章有关现场试验中存在的特殊问题 电容式电压互感器作为商品到了用户处，需进行一些现场验收试验，现场试验中，由于现场试验条件的限制，往往

40、不能按正常试验条件进行，其试验项目一般有以下几项内容：（1）自激法原理测量电容及介损；（2）现场误差测量问题；（3）电容式电压互感器整体误差测试；（4）中间变压器介损测量。1）自激法原理测量电容及介损现场试验时，由于互感器不能解体，常用自激法原理测量电容及介损。自己法原理图如图, , 15、图16所示。图15 自激法测C2电路图图16 自激法测C1电路图自激法原理测量C2电路图如图15所示，测量时有几个问题需要注意：其一，是标准电容器Cn与C1串联进入电桥，C1会影响其测量准确度。其二由于测试回路中，电抗器L与C2串接，且其感抗和容抗相差不大，会产生谐振过电压，电源侧电流也较大，易损坏CVT和

41、电源。试验时采取一定的措施可在一定程度上避免上述问题的发生，具体如下：a）试验时务必将阻尼器解开，避免由于阻尼器引起的附加电流。b）试验中所选用的标准电容器额定电容值一定要大，这样可减小由于C2引起的测试误差。c）对于由于谐振引起的过电压，可用监测电源测电流的方法，再通过计算得到加到C2上的电压（不超过CVT的中间电压）。用图16测C1时，以上问题仍存在，但没有测C2时突出，这里不再详述。但是有另外一个问题值得注意，图中用于载波通讯的J端子的绝缘水平为3kV，由于C2比Cn大得多，此时试验电压基本加到Cn上，所以此时J、A端子电压基本相同，试验电压一般不要超过2.5kV。2) 误差测量问题近年

42、来，由于有些电力检测部门在现场试验时，采用了有关单位不合适的现场校验仪器，导致错误的试验数据，从而导致错误的判断，使电容式电压互感器误差试验错判为不合格。该仪器为武高所某公司生产，采用一般电容分压器作为标准进行校验，其电容分压器共分为三节，为了减轻重量，每节电容器电容量为1000PF，一节用于110kV CVT的试验，二节用于220kV CVT的试验，三节用于330和500kV CVT的误差试验，外绝缘为环氧玻璃丝筒。每次试验时进行现场校验，并计其本身的误差，然后用其检测其他互感器。该设备有以下几个问题：a) 其本身不具作为标准的条件：该套设备没有相应的准确度，作为标准鉴定证书上应明示其误差达

43、到某个级别，而其本身的误差需要在现场测试其误差，所以不能作为检测标准。b) 由于电容分压器的容量较小，杂散电容影响很大，变比不稳定。作为油浸膜纸介质的电容分压器，是否能作为高精度的标准校验其它互感器也值得探讨。c) 户外运行环氧筒表面受潮时，加之电容量较小，对测试结果影响较大。这一点在现场试验中也得到证明。该套仪器在现场试验中，对同一台产品在不同地点或在不同时间，甚至在同一地点、同一时间段重新接线后测试结果也不同，没有最基本的稳定性。1） 图17 电容式电压互感器空载相位图电容式电压互感器整体局放测试现场试验中，有的电力部门有高压试验室，具备互感器局部放电试验的能力，但是，为了保证电容式电压互感器安全运行，出厂后不允许将产品解体。所以提出整体试验。由于观察局部放电时，介质的放电与相位有关，所以有必要分析各部位的电压值和相位，假如有一台电容式电压互感器型号为TYD110/ -0.01，中间电压为22/ kV，则其C1、C2分别为0.0125F、0.05F。一般情况下，其一次侧空