电容型套管介质损失角测量出现负误差的原因分析

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1、电容型套管介质损失角测量出现负误差的原因分析周口供电公司　　　李世亮摘要：现场测试高压电容型套管介质损失角正切值，经常出现负误差，严重时出现负值现象，本文通过实例结合原理分析对最易造成误判断的几种负误差情况分别论述其产生原因及其特点，以提高试验人员对负误差尤其是正值负误差测量结果危害性的认识，减少误判现象。关键词：介损测量负误差误判电容型套管现场测量经常发现介损值为一负值或比历史测量值小很多的现象（其它电容型设备也会出现类似情况），也就是负误差，经常造成试验人员无法判断或误判，尤其是正值负误差测量结果危害性较大，现场试验人员容易习惯性的接

2、受较小的测量值而造成测试结果不准或误判。1、产生负误差的几个主要原因分别分析如下：1.1、套管表面污秽潮湿对测量tgδ%的影响及其分析：2003年4月对某站110KV朱西1穿墙套管进行预防性试验，套管型号：CRL-110产地：南京出厂时间：1981年测试结果及历史测量结果如下表（以一相为例）：试验日期tgδ%Cx（pF）CN（pF）温度（℃）湿度（％）1999.04.120.634734121422001.03.310.534634118452003.04.080.134934120632003.04.080.5（处理后）34834120

3、637通过数据对比，发觉这次介损试验数据明显减小，变换试验位置、正反相测量结果均一样，经判断现场几乎没有磁场、电场干扰，有可能是套管表面的影响，随即对套管表面进行清扫和电吹风干燥，重新测量介损结果为：0.5％，证实了当初的判断。为什么这种干扰能造成负误差呢？1.1.1原因分析：图1（等值电路图）图2（简化等值电路图）图3（向量图）图中C1’、C2’、C3’为表面杂散电容，C11为导电杆电容层与外瓷套表面间的电容，R1、R2、R3为瓷套表面电阻。当瓷套表面污秽、天气潮湿的情况下，因表面湿度较大，表面的电压分布主要决定于R1、R2、R3，且R

4、3＜R2＜R1（R3等效的是瓷套下部较粗的部分，相当于并联支路较多）；由于表面泄露电流的影响C11起作用，并流过电流，与R2’、R3’形成“T”形干扰网络，如图2，由于I11的影响，使测量结果tgδ%出现负误差，“T”形干扰网络移相作用较强时出现负值，也就是说下部表面R3’越小，负误差越严重。应强调的是我们应特别注意和重视正值负误差带来误判的影响。1.2、外界电场作用下干扰电流对测量tgδ%的影响及其分析：7外界电场干扰试验人员经常遇到，并且经常出现负误差或负值，这里不再举统计实例，仅做原理分析。1.2.1原因分析：图4（示意图）图5（干

5、扰源作用图）图6（向量图）由图可见，干扰电源通过Cx’将电压传递到Cx上，Cx上受到的电压可近似写为：Uk＝U干*Cx’/Cx’+Cx其中：U干为干扰电压该电压作用于A点，使R3产生附加电流IK,在Cx支路产生IK’，在Z4支路产生附加电流IK”，由于CN很小，IK”可以忽略，因为Zx＞＞R3，所以电流Ik经Z3及试验变压器入地，产生测量误差。由图6可以推出干扰源在不同的相位下会出现正误差、正值负误差、负值误差等情况，好在现场工作中对此类干扰广大试验人员的经验和解决的办法较多，尤其是变频抗干扰电桥的使用大大提高了工作效率。1.3、标准电容

6、器受潮或屏蔽不良对测量tgδ%的影响及其分析：由于保管不善、标准电容器受潮或屏蔽不良造成自身tgδN大于试品tgδX时也会出现负误差或负值。2000年王111套管介损测试结果及历史数据（A相）如下：7试验时间tgδ%温度℃湿度%1996.40.623401998.50.525452000.40.321432000.4（更换电桥后）0.521432000.4（更换电容后）0.52143套管介损在很长的周期内一直徘徊在0.4％－0.6％之间，这次降到0.3％，几位试验人员建议采用这次结果，但笔者觉得不大正常，正好这次工作较多，带了两套电桥，就

7、换了一套电桥试验，测试结果正常可信，又用第一套电桥配第二只标准电容，结果和第二套电桥测试结果一样（如上表），证明了第一套电桥配用的标准电容有问题，六月到郑州送检时鉴定为此电容器受潮，介损为0.3％。1.3.1原因分析：图7（示意图）图8（等值图）图9（向量图）由于电容器受潮或屏蔽不良相当于在CN7两端并联一个电容和一个电阻，使CN值变大为CN’（如图8），而绝缘电阻急剧减小，阻性电流作用变大，tgδN随之变大。由电桥原理可知：tgδ测＝tg（δX－δN），即：tgδ测＝tgδX－tgδN由图9可见，tgδN增大带来测试结果负误差，若tgδ

8、N＞tgδX，则造成负值测量结果。2、根据以上出现负误差的几种情况总结其各自特点：2.1潮湿天气及试品表面污秽造成负误差的特点：正接线时出现负误差，一般三相同时增大，QS1电桥及自动电桥测量结