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（国网黑龙江省电力有限公司牡丹江供电公司）
摘 要：随着我国经济水平的日益发展，我国不同行业得到了蓬勃的发展，尤其是电力企业的日益完善，对我国经济建设做出了重要的贡献。对此，本文主要从以下几个方面对电容式电压互感器的具体结构及其基本原理进行分析，从而提出了相关见解，提供给相关人士，供以借鉴。
关键词：电容式电压互感器；自激法；误差
通常情况下，和电磁式电压互感器进行比较，电容式电压互感器有着较多的优势，例如较好的绝缘性，较高的耐压质量等，不会和断路器断口电容出现铁磁谐振的情况，而且也可以和载波通信进行兼容；随着电压等级的提升，不需要花费较大的资金。由于电压互感器所具有的安全性能会对电网的正常运行带来直接的影响。所以，相关人员一定要对电压互感器检测引起必要的重视，避免误差的情况，才能够为电网的顺利进行提供重要的保障。
1 电容式电压互感器的结构及原理
电容式电压互感器主要由电容分压器和电磁单元组成。电容分压器由一台或几台耦合电容器（具体数量根据电压等级来确定）串联叠装而成，通过中压端和低压端与电磁单元连接。电磁单元由中间变压器、补偿电抗器、保护装置、阻力装置等构成，并置于油箱里，其二次绕组由油箱正面的出线端子盒引出。
输电线路的高压电通过电容分压器抽头输入电磁单元，经过中压变降为低压电后供计量和继电保护之用。电磁单元中的电抗器用来补偿电容分压器的容性阻抗，使二次电压随负载变化而减小；阻尼装置用来抑制铁磁谐振。
2 自激法測试原理
电容式电压互感器从结构上分为两类：一类是带有分压抽头，采用正接线方式直接测量其电容量和介质损耗；另一类是中压端子没有引出抽头，采用自激法其电容量和介质损耗。自激法测量C1、C2的原理图如图1、图2所示。
由图1、图2可知，自激法测量时均从辅助绕组da、dn加压，其主要原因是在分别测量C1、C2时，C1、C2分别与中间TV的电感及补偿电感形成谐振回路，可能会出现危险的过电压，所以测试时一定接上阻尼装置，即从da、dn上加压。测量C1时，标准电容器与C2串联；测量C2时，标准电容器与C1串联。
3 影响测量误差的主要因素
3.1 测量环境的影响
（1）杂散电容产生的影响。通常情况下，对于电容式电压互感器来说，所存在的高压臂通常都是由若干个耦合电容器串联构成的，无论哪个耦合电容器又是有诸多个电容元件通过串联的形式形成的。由于高压臂对相关地杂散电容能够达到数十至数百微法的范围，与此同时在高压臂对高压端中也会具有杂散电容，产生误差的主要因素之一包含杂散电容。对于这些杂散电容来说，对高压试验产生的影响进行分析，通常能够采取模拟计算模型的方式进行消除。（2）就温度的影响而言，温度会在一定程度上对介质损耗所产生的影响和相关材料、结构等方面存在密切的联系。通常情况下，介质损耗都是随着温度的变化而发生改变的。为了对比提供方便，在实际试验的过程中需要将各种温度所得到的介质损耗值换算到20℃的范围。某些绝缘材料在不高于临界值的情况下，所产生的介质损耗会随着温度的改变而发生变化；而对于潮湿材料来说，需要控制在0℃的范围内使水分冻结，这样就没有较大的介质损耗。
由此可知，过低温度下测得的介质损耗值不能反映真实的绝缘状况，容易导致错误的结论，因此介质损耗测量温度不应低于5℃。
3.2 测量方法的影响
（1）高压引线与被试品夹角的影响。某年10月，测量110kV变电站110kV#122电容式电压互感器A相的介质损耗因数，该电容式电压互感器的型号是TYD-110/根3-0.01H。测量时高压引线角度a分别为0、10、45、90°，测得的介质损耗因数和电容量见表1。
显而易见，试品的介质损耗因数会随高压引线角度的不同而发生变化。当高压引线与试品夹角为90°时，测量结果符合相关试验规程要求。
（2）搭钩接触不到位亦或是接地不恰当的影响。相关人员在对现场检测的过程中应用搭钩连接试品的时候，因为引流线氧化层处于过厚的状态亦或是大风吹的线出现摆动的情况，容易出现接触不良的情况，进而发生接触点放电的情况，致使测量数据发生波动的情况。与此同时，接地不良也会在某种程度上致使有关数据出现波动的情况，这时候相关人员应当将接地点上面存在的油漆和锈蚀处理彻底。（3）测量仪器产生的影响。由于测量仪器出现的问题会在某种程度上对数据的准确性带来不利影响，亦或是没有数据读出。出现这种现象可以采取正、反接法对相关电容亦或是电容器进行检测，倘若测量结果较为精准，那么就可以对仪器的具体情况进行准确判断；将测试线拔下以后就需要做好空升作业，倘若无法正常进行，那么仪器就可能存在一些质量问题。（4）电容分压器低压端引出套管和引出端子板的绝缘性能的影响。由于测量C1和C2时，δ端子的电位为2500V左右，处于高电位状态，沿小套管表面的泄漏电流、引出端子板上的δ端子对地的泄漏电流以及绝缘板的绝缘性能都会影响测量结果。当端子板受潮或低压套管受潮时，δ端对地的绝缘电阻减小，tanδx随δ端对地的绝缘电阻的减小而增大，采用自激法测量C1和C2的介质损耗时将导致结果偏大。
3.3 注意事项
（1）应当对二次端子做好相应的拆接工作，并采取二次安全措施，在相关人员的监督下进行操作，线头的位置要做好适当的标记。当试验完毕以后，相关人员应当对已经拆掉的端子聯线进行拆除，要不然会致使设备出现损坏的情况。（2）在实际测量的过程中，应当对中间变压器的每一个位置都做好工作，避免短路情况的出现。
结束语
通过以上内容的论述，可以得知：相关人员应当采取自激法对电容式电压互感器中存在的C1、C2的电容量及其相关损耗参数进行检测，并且采取适当的手段对测量环境、设备等因素存在的误差情况加以排除，进而呈现出设备的实际情况，为电网可以实现安全目的提供重要的保障。
参考文献
[1]岳永刚，尹建波，王亚平.500kV电容式电压互感器现场自激测试法分析[J].电力电容器与无功补偿，2010（04）.
[2]张晓娜，王钢，李越鹏.应用自激法查找电容式电压互感器内部缺陷[J].东北电力技术，2011（05）.
[3]李涛，杜晓平，刘焕光.电容式电压互感器自激法的测试及误差分析[J].电力系统保护与控制，2009（05）.
[4]李俊，李帆，汪司珂.基于自激法测电容式电压互感器检测技术的分析研究[J].电测与仪表，2013（06）.
[5]刘晓瑞，张新萍，罗成，程时杰.南方电网潜在自激现象的研究[J].电力自动化设备，2004（07）.
作者简介：韩圣禹（1980-），男，毕业于东北电力大学电气工程及其自动化专业，现从事电能计量工作，助理工程师。
摘 要：随着我国经济水平的日益发展，我国不同行业得到了蓬勃的发展，尤其是电力企业的日益完善，对我国经济建设做出了重要的贡献。对此，本文主要从以下几个方面对电容式电压互感器的具体结构及其基本原理进行分析，从而提出了相关见解，提供给相关人士，供以借鉴。
关键词：电容式电压互感器；自激法；误差
通常情况下，和电磁式电压互感器进行比较，电容式电压互感器有着较多的优势，例如较好的绝缘性，较高的耐压质量等，不会和断路器断口电容出现铁磁谐振的情况，而且也可以和载波通信进行兼容；随着电压等级的提升，不需要花费较大的资金。由于电压互感器所具有的安全性能会对电网的正常运行带来直接的影响。所以，相关人员一定要对电压互感器检测引起必要的重视，避免误差的情况，才能够为电网的顺利进行提供重要的保障。
1 电容式电压互感器的结构及原理
电容式电压互感器主要由电容分压器和电磁单元组成。电容分压器由一台或几台耦合电容器（具体数量根据电压等级来确定）串联叠装而成，通过中压端和低压端与电磁单元连接。电磁单元由中间变压器、补偿电抗器、保护装置、阻力装置等构成，并置于油箱里，其二次绕组由油箱正面的出线端子盒引出。
输电线路的高压电通过电容分压器抽头输入电磁单元，经过中压变降为低压电后供计量和继电保护之用。电磁单元中的电抗器用来补偿电容分压器的容性阻抗，使二次电压随负载变化而减小；阻尼装置用来抑制铁磁谐振。
2 自激法測试原理
电容式电压互感器从结构上分为两类：一类是带有分压抽头，采用正接线方式直接测量其电容量和介质损耗；另一类是中压端子没有引出抽头，采用自激法其电容量和介质损耗。自激法测量C1、C2的原理图如图1、图2所示。
由图1、图2可知，自激法测量时均从辅助绕组da、dn加压，其主要原因是在分别测量C1、C2时，C1、C2分别与中间TV的电感及补偿电感形成谐振回路，可能会出现危险的过电压，所以测试时一定接上阻尼装置，即从da、dn上加压。测量C1时，标准电容器与C2串联；测量C2时，标准电容器与C1串联。
3 影响测量误差的主要因素
3.1 测量环境的影响
（1）杂散电容产生的影响。通常情况下，对于电容式电压互感器来说，所存在的高压臂通常都是由若干个耦合电容器串联构成的，无论哪个耦合电容器又是有诸多个电容元件通过串联的形式形成的。由于高压臂对相关地杂散电容能够达到数十至数百微法的范围，与此同时在高压臂对高压端中也会具有杂散电容，产生误差的主要因素之一包含杂散电容。对于这些杂散电容来说，对高压试验产生的影响进行分析，通常能够采取模拟计算模型的方式进行消除。（2）就温度的影响而言，温度会在一定程度上对介质损耗所产生的影响和相关材料、结构等方面存在密切的联系。通常情况下，介质损耗都是随着温度的变化而发生改变的。为了对比提供方便，在实际试验的过程中需要将各种温度所得到的介质损耗值换算到20℃的范围。某些绝缘材料在不高于临界值的情况下，所产生的介质损耗会随着温度的改变而发生变化；而对于潮湿材料来说，需要控制在0℃的范围内使水分冻结，这样就没有较大的介质损耗。
由此可知，过低温度下测得的介质损耗值不能反映真实的绝缘状况，容易导致错误的结论，因此介质损耗测量温度不应低于5℃。
3.2 测量方法的影响
（1）高压引线与被试品夹角的影响。某年10月，测量110kV变电站110kV#122电容式电压互感器A相的介质损耗因数，该电容式电压互感器的型号是TYD-110/根3-0.01H。测量时高压引线角度a分别为0、10、45、90°，测得的介质损耗因数和电容量见表1。
显而易见，试品的介质损耗因数会随高压引线角度的不同而发生变化。当高压引线与试品夹角为90°时，测量结果符合相关试验规程要求。
（2）搭钩接触不到位亦或是接地不恰当的影响。相关人员在对现场检测的过程中应用搭钩连接试品的时候，因为引流线氧化层处于过厚的状态亦或是大风吹的线出现摆动的情况，容易出现接触不良的情况，进而发生接触点放电的情况，致使测量数据发生波动的情况。与此同时，接地不良也会在某种程度上致使有关数据出现波动的情况，这时候相关人员应当将接地点上面存在的油漆和锈蚀处理彻底。（3）测量仪器产生的影响。由于测量仪器出现的问题会在某种程度上对数据的准确性带来不利影响，亦或是没有数据读出。出现这种现象可以采取正、反接法对相关电容亦或是电容器进行检测，倘若测量结果较为精准，那么就可以对仪器的具体情况进行准确判断；将测试线拔下以后就需要做好空升作业，倘若无法正常进行，那么仪器就可能存在一些质量问题。（4）电容分压器低压端引出套管和引出端子板的绝缘性能的影响。由于测量C1和C2时，δ端子的电位为2500V左右，处于高电位状态，沿小套管表面的泄漏电流、引出端子板上的δ端子对地的泄漏电流以及绝缘板的绝缘性能都会影响测量结果。当端子板受潮或低压套管受潮时，δ端对地的绝缘电阻减小，tanδx随δ端对地的绝缘电阻的减小而增大，采用自激法测量C1和C2的介质损耗时将导致结果偏大。
3.3 注意事项
（1）应当对二次端子做好相应的拆接工作，并采取二次安全措施，在相关人员的监督下进行操作，线头的位置要做好适当的标记。当试验完毕以后，相关人员应当对已经拆掉的端子聯线进行拆除，要不然会致使设备出现损坏的情况。（2）在实际测量的过程中，应当对中间变压器的每一个位置都做好工作，避免短路情况的出现。
结束语
通过以上内容的论述，可以得知：相关人员应当采取自激法对电容式电压互感器中存在的C1、C2的电容量及其相关损耗参数进行检测，并且采取适当的手段对测量环境、设备等因素存在的误差情况加以排除，进而呈现出设备的实际情况，为电网可以实现安全目的提供重要的保障。
参考文献
[1]岳永刚，尹建波，王亚平.500kV电容式电压互感器现场自激测试法分析[J].电力电容器与无功补偿，2010（04）.
[2]张晓娜，王钢，李越鹏.应用自激法查找电容式电压互感器内部缺陷[J].东北电力技术，2011（05）.
[3]李涛，杜晓平，刘焕光.电容式电压互感器自激法的测试及误差分析[J].电力系统保护与控制，2009（05）.
[4]李俊，李帆，汪司珂.基于自激法测电容式电压互感器检测技术的分析研究[J].电测与仪表，2013（06）.
[5]刘晓瑞，张新萍，罗成，程时杰.南方电网潜在自激现象的研究[J].电力自动化设备，2004（07）.
作者简介：韩圣禹（1980-），男，毕业于东北电力大学电气工程及其自动化专业，现从事电能计量工作，助理工程师。