电抗器杂散电容测试方法研究

道理：关于导纳电桥法测杂散电容据笔者了解业内大年夜都采取CD6型导纳电桥。CD6型导纳电桥用于丈量频率300Hz-1.5MHz范围内的元件和收集，平衡或不服衡的导纳值及其频率特点。仪器以电导值和电容值直接读数，依据选择开关的位置，可直接知道被测品的电纳性质是容性照样理性，经计算后，可得其导纳值、阻抗值或相角。该电桥在丈量时装备电平振荡器和选频电平表组合应用。测试回路为，由振荡器供电供给电压旌旗灯号，由选频表停止频率限制，然后将被试品高、高压两头辨别接在CD6导纳电桥的输入、输入接口处停止丈量，直接在电桥表盘上停止电容值的读数。CD6导纳电桥的测试误差为±5%。

1.3导纳电桥法

长处：测试结果可以扣除测试引线误差，因为电平表可采取选频丈量，测试结果不受外界搅扰，可以测试平波电抗器的杂散电容与高频阻抗参数。

缺点：该测试方法在为保证测试数据有效性，回路中的R选用无感电阻，当电抗器的测试频率分歧时，应更换分歧的电阻值，因电抗器的电抗值随着测试频率的降低为几十千欧，因为电平表的电平开关档在比拟P1与P2的电平差为相差很大年夜，会带来很大年夜误差。除此，为防止试品受空间电磁场的搅扰，测试仪表中的选频表的输入带宽应小于100Hz，此时丈量仪表的接地要优胜，需要时要检查接地网的接地电阻值。电压电流法，因为取样电阻的阻值很难合营好，只能测出阻抗重量，其测试误差为±10%，而平波电抗器在任务频带内的输入阻抗动摇很大年夜，故测试误差较大年夜。

缺点：测试为手动，需求定频丈量，没法完成扫频，实用于单点或团圆频率下的杂散电容丈量。

长处：该方法试验装备、操作方法复杂，易于完成。

2、实例测试数据剖析

道理：在实践现场丈量时，因为空间电磁搅扰过强，没法应用高频阻抗测试仪或其他弱小电流的收集剖析仪直接丈量，采取高频振荡器向试品一一施加指定频率的高频电流，用窄带选频电平表丈量试品的电压电平和与试品串连的规范电阻的电压电平，经过公式得出该频率下试品的阻抗值，依据谐振点为阻抗十分点得出自谐振频率，然后依据LC谐振方程和试品实测电感值掉掉落自谐振频率下得杂散电容值。测试回路图以下：

杂散电容实践测试过程当中，测试引线的误差应当思考，通俗状况下请求测试引线尽能够短，同时采取单芯带樊篱的电缆测试线，同时独自丈量引线电容，在测试数据中手工扣除引线电容。下面是在停止平波电抗器杂散电容丈量时辨别应用上述三种方法得出的测试数据。同时，思考到平波电抗器的特别性，在测试引线作时，我们采取SYV-75-9型高频电缆，固定在环氧杆上，测试线长度取被试品所需测试的最短长度，在其测试线总长度二分之一处接入测试仪表，高频电缆的樊篱层应接地，此时测试线的上端子直接与平波电抗器的上端子、测试线的下端子直接与平波电抗器的下端子连接。这类连接方法因为连接方法固定，可使测试数据重复性高。下面笔者以南网溪洛渡±500kV直流输电工程用干式平波电抗器（型号：PKK-500-3200-100）杂散电容的测试为例，剖析三种测试方法在现场实践丈量所得数据的对比、剖析。

1.2电平比拟法

2.1端对地杂散电容

2.1.1现场实践测试数据

缺点：仪表测试旌旗灯号电压最高为1V，测试引线长时，会惹起误差（因仪表制作厂规矩不得超越2m），因为测试方法为宽频，频率大年夜于600kHz时测试误差为±5%，高频时测试误差因为仪表的旌旗灯号电压低易受搅扰，测试误差很难估计。而国标请求的测试频率范围为30kHz—1000kHz。

注：杂散电容值不随频率变更而变更，上述三种试验方法所得试验数据均规矩2kHz为试验频率。

长处：测试仪器单一，任务效益高，可以完成扫频丈量。

2.1.2仿真数据

道理：据笔者了解平波电抗器花费厂商应用高频阻抗直接丈量法停止丈量杂散电容时，平日应用的测试仪器为7600RLC参数精细丈量剖析仪。该仪器能丈量及剖析被试品的R、L、C、D、Q、Gp、Bp、Xs、Y等14种参数并同时显示14种参数的任意两种组合。装备标注的任务频率范围10Hz-2MHz。7600主动平衡电桥的阻抗丈量是基于矢量电压、电流比的丈量。被试品（out）的阻抗是由丈量被试品上施加的旌旗灯号电压和流过的电流间的矢量比而定，然后由电压和电流之比计算测试端阻抗。这类方法可用于多端丈量结构，在电路中消弭残剩阻抗的影响。同时丈量电路比拟复杂、量程宽。依据该仪器的特色，可以直接在仪表盘上读出被试品的杂散电容值。

为了剖析比拟上述三种测试方法掉掉落的实测数据，笔者依据实践被试品（绝缘支架）停止软件仿真建模，掉掉落仿真下的杂散电容数据为630pF。下图3为仿真建模图形。

1.1直接丈量法

2.2端对端杂散电容

今朝，电抗器行业内经常使用的杂散电容的测试方法主要有直接丈量法、电平比拟法、导纳电桥测试法。个中直接丈量法和电平比拟法为平波电抗器国标引荐应用方法。导纳电桥测试法为笔者依据多年实践丈量经历，经过与国标引荐方法实测数据比拟拟得出的第三种方法。下文将对上述三种方法做具体剖析比拟。

2.2.1现场实践测试数据

1、基本状况

被试品：溪洛渡工程用平波电抗器线圈本体

2.2.2软件仿真数据

与此同时，不管是国外照样国际，杂散电容的测试手腕都没有成熟的经历，国际相干平波电抗器规范从未触及杂散电容测试，而国际相干平波电抗器规范引荐的测试方法也是依据我国现有的几条特高压、超高压直流输电工程总结下的经历掉掉落的，且经历较少。本文，联合国家规范中的引荐测试方法和笔者实践现场丈量探索出的方法停止对比剖析，为往后平波电抗器杂散电容测试供给参考。

异样是为了剖析比拟上述三种测试方法掉掉落的实测数据，笔者依据实践被试品（平抗线圈本体）停止软件仿真建模，掉掉落仿真的杂散电容数据为480pF。下图4为仿真建模图形。

干式空心平波电抗器作为特高压、超高压直流输电换流站中三大年夜关键装备之一，其感化不容小觑。其产质量量和牢靠性对系统的平安、动摇、牢靠运转提出了严厉请求，同时干式平波电抗器的各类电气参数、机械参数就成为衡量装备平安与否的主要依据，个中，平波电抗器杂散电容的有效丈量为系统计算供给了不成或缺的设计参数，因此成为装备制作企业和网联公司都亲密存眷的主要参数。

3、结论

随着中国经济的高速开展，一次动力和电力负荷散布不服衡的后果越发凸起，开展特高压电网，特高压大年夜容量、远距离输电的平安性经济性，是提高动力应用率、保证动力平安的肯定选择。依照国家电网“十一五”计划和国家电网公司的整体安排，2015年前将相继建成向家坝——上海奉贤、裕隆——同里、溪洛渡右——浙江武义等多条直流输电工程。同时，南方电网溪洛渡、糯扎渡等直流输电工程也在相继停止中。

平波电抗器杂散电容的丈量时一项技巧困难，经过溪洛渡换流站用平波电抗器实践测试中应用上述三种测试方法掉掉落的试验数据和有限元软件建模剖析掉掉落的仿真结果停止对比，得出以下结论：

引 言

1）7600RLC剖析仪直接丈量法因为丈量的是全部测试回路的系统电容，而非试品自身杂散电容，且受外界搅扰影响较大年夜，测试数据与仿真数据相差较大年夜；

干式空心平波电抗器端对端、端对地杂散电容的丈量数据关于直流输电线路保护段的设计起到主要的指导意义。依据现场试验丈量数据剖析，掉掉落回路中RC等效电路，针对继电器的举措过程，提出增加杂散值和提高中间继电器举措牢靠性的防范办法。笔者依据多年花费实践及现场测试经历，关于干式空心平波电抗器杂散电容的测试方法停止了重复探索，并经过现场试验数据和仿真计算校验了国家规范引荐用方法的实践测试数据的准确性，并探索出新的杂散电容丈量方法——导纳电桥测试法，完成了干式平波电抗器杂散电容的准确丈量，保证了丈量数据的有效、牢靠。

2）电平比拟法和导纳电桥法在扣除引线电容影响后掉掉落的数据与仿真结果能较好的吻合。

因此在实践丈量过程当中，笔者建议应用电平比拟法和导纳电桥法停止测试，并同时思考测试引线带来了系统误差，引荐应用带樊篱层的测试引线，然后在测试完成后扣除引线电容，从而掉掉落真实、牢靠的电抗器杂散电容。

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