CVT电容式互感器的测量方法

责任编辑：绿能德 人气：1507 发表时间：2025-11-06 最后更新：2025-11-07

测量核心目的

CVT的测量主要是为了检验其内部电容分压器（C1和C2）的绝缘状况，以及电磁单元的误差特性。通过测量可以诊断是否存在：

• 电容屏击穿或开路


• 绝缘受潮


• 介电性能劣化


• 连接件松动等缺陷





主要测量项目与方法

CVT的测量主要依据的是电力行业标准 DL/T 474.1-2018 《现场绝缘试验实施导则 绝缘电阻、吸收比和极化指数试验》 以及 DL/T 474.5-2018 《现场绝缘试验实施导则 避雷器、绝缘子及电容型设备试验》 等。




1. 绝缘电阻测量

目的：初步判断绝缘的整体状况，检查是否有严重受潮或贯穿性缺陷。




方法：

使用兆欧表（通常为2500V或5000V）。

一次对二次及地：测量高压端子（A）对二次绕组端子及外壳（地）的绝缘电阻。


二次绕组间及对地：测量各二次绕组之间的绝缘电阻，以及每个二次绕组对外壳（地）的绝缘电阻。


δ端子（如有）：测量中间变压器低压端（δ端子）对地的绝缘电阻。


标准判断：绝缘电阻值应无明显降低，且与出厂值、历年试验值或同类型设备相比无明显差异。一般要求大于1000MΩ以上。





2. 电容分压器部分的测量（核心项目）

这是CVT测量的重中之重，主要测量主电容C1和分压电容C2的电容量和介质损耗因数（tanδ）。

测量方法主要有两种：自激法和末端屏蔽法（常规正接法）。





方法一：自激法（最常用、最安全的方法）

原理：利用CVT自身的电磁单元作为试验变压器，从二次侧施加较低的电压，在高压侧感应出试验电压。




接线：

将高压端子（A）悬空（不接地）。


将测量高压电桥的“Cx”线接至高压端子（A）。


将电桥的高压线（“Hv”或“Ux”）也接至A端（此时电桥本身输出高压）。


关键步骤：从CVT的二次端子（如af/xf）施加一个较低的电压（如1000-4000V，50Hz），这个电压会通过电磁单元感应到高压端子A，从而为C1和C2提供测试所需的高电压。


电桥的“Cx”端子测量的是A点（即C1和C2串联点）的电流，从而可以计算出C1和C2的串联值。





计算：

测量得到的是C1和C2的串联等值电容（Cx） 和串联等值介质损耗（tanδx）。


通过公式可以分离出C1和C2各自的电容值和tanδ值（需要知道C1和C2的额定电容比）。





优点：安全，因为高压是在设备内部产生的，现场接线简单，无需外部高压源。

缺点：如果电磁单元本身有故障，则无法进行测量或测量结果不准。





方法二：末端屏蔽法（常规正接法）

原理：使用传统的高压电桥（如西林电桥）或自动介损测试仪，从外部直接施加高压到CVT的高压端子。




接线：

将试验高压施加于CVT的高压端子（A）。


将电桥的“Cx”线接至分压电容的低压端（N，或称δ端子）。


将电桥的“E”端（屏蔽端）接地。


此时，电桥测量的是通过C1的电流，因此直接得到的是主电容C1的电容值C1和tanδ1。


要测量C2，需要将高压施加于N端，将Cx线接至地，但这种方法不常用，因为N端通常不能承受高电压。





优点：测量结果准确，不受电磁单元状态影响。

缺点：需要外接高压试验设备，现场接线复杂，安全性要求高，目前已逐渐被自激法取代。





3. 电磁单元的测量

这部分主要针对中间变压器（电磁单元）。

绝缘电阻：测量方法与普通小型变压器类似（绕组间、绕组对地）。


直流电阻：测量各二次绕组的直流电阻，检查是否有匝间短路或开路。


变比和极性检查：使用变比测试仪验证中间变压器的变比和极性是否正确。


励磁特性曲线：在必要时进行，检查铁芯是否饱和。





测量结果的分析与判断

测量完成后，关键是将结果与标准、历史数据和出厂值进行比较。




电容量变化：

标准要求：电容量的变化量（ΔC/C）不应超过额定值的 -5% ~ +10%。


电容量显著增大：可能预示着部分电容屏被击穿短路，导致总电容增大。


电容量显著减小：可能预示着电容屏有开路或断线故障。





介质损耗因数（tanδ）：

标准要求：tanδ值不应大于0.5%（或0.3%，具体看设备电压等级和厂家规定），且与历年数据相比不应有显著增长。


tanδ值增大：是绝缘性能劣化的典型标志，最常见的原因是绝缘受潮或老化。tanδ对受潮非常敏感，其值会明显上升。





相互比较：

与出厂值比较，判断是否在允许偏差范围内。


与历年试验数据比较，观察其变化趋势。即使绝对值未超标，但若增长趋势明显，也预示着绝缘在加速劣化，应引起高度重视。





与同类设备的测试数据进行比较。




核心建议：对于现场的预防性试验，优先采用自激法测量CVT分压电容的电容值和tanδ值。这是判断CVT健康状态最有效、最直接的手段。所有操作必须由专业人员在确保安全的情况下进行。




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