幹式空心平波電抗器端對端、端對地雜散電容的測量數據對於直流輸電線路保護段的設計起到重要的指導意義。根據現場試驗測量數據分析，得到回路中RC等效電路，針對繼電器的動作過程，提出減少雜散值和提高中間繼電器動作可靠性的防範措施。筆者根據多年生産實際及現場測試經驗，對於幹式空心平波電抗器雜散電容的測試方法進行瞭反複摸索，並通過現場試驗數據以及仿真計算校驗瞭國家标準推薦用方法的實際測試數據的準確性，並摸索出新的雜散電容測量方法——導納電橋測試法，實現瞭幹式平波電抗器雜散電容的準確測量，保證瞭測量數據的有效、可靠。 

     引 言

  随著(zhe)中國經濟的高速發展，一次能源和電力負荷分布不均衡的問題更加突出，發展特高壓電網，特高壓大容量、遠距離輸電的安全性經濟性，是提高能源利用率、保障能源安全的必然選擇。按照國家電網“十一五”規劃和國家電網公司的總體部署，2015年前将相繼建成向家壩(bà)——上海奉賢、裕隆——同裏、溪洛渡右——浙江武義等多條直流輸電工程。同時，南方電網溪洛渡、糯紮渡等直流輸電工程也在相繼進行中。

  幹式空心平波電抗器作爲特高壓
、超高壓直流輸電換流站中三大關鍵設備之一，其作用不容小觑。其産品質量和可靠性對系統的安全、穩定、可靠運行提出瞭嚴格要求，同時幹式平波電抗器的各類電氣參數、機械參數就成爲衡量設備安全與否的重要依據，其中，平波電抗器雜散電容的有效測量爲系統計算提供瞭不可或缺的設計參數，因此成爲設備制造企業和網聯公司都密切關注的重要參數。

  與此同時，無論是國外還是國内，雜散電容的測試手段都沒有成熟的經驗，國際相關平波電抗器标準從未涉及雜散電容測試
，而國内相關平波電抗器标準推薦的測試方法也是根據我國現有的幾條特高壓、超高壓直流輸電工程總結下的經驗得到的，且經驗較少。本文，結合國家标準中的推薦測試方法以及筆者實際現場測量摸索出的方法進行對比分析，爲今後平波電抗器雜散電容測試提供參考。

     1、基本情況(kuàng)

  目前，電抗器行業内常用的雜散電容的測試方法主要有直接測量法、電平比較法
、導納電橋測試法。其中直接測量法和電平比較法爲平波電抗器國标推薦使用方法。導納電橋測試法爲筆者根據多年實際測量經驗，通過與國标推薦方法實測數據相比較得出的第三種方法。下文将對上述三種方法做詳細分析比較。

     1.1直接測(cè)量法

  原理：據筆者瞭解平波電抗器生産廠商利用高頻阻抗直接測量法進行測量雜散電容時，通常使用的測試儀器爲7600RLC參數精密測量分析儀。該儀器能測量及分析被試品的R、L、C、D、Q、Gp、Bp、Xs、Y等14種參數並同時顯示14種參數的任意兩種組合。設備标注的工作頻率範圍10Hz-2MHz。7600自動平衡電橋的阻抗測量是基於矢量電壓、電流比的測量。被試品（out）的阻抗是由測量被試品上施加的信号電壓和流過的電流間的矢量比而定，然後由電壓和電流之比計算測試端阻抗。這種方法可用於多端測量結構，在電路中消除殘餘阻抗的影響。同時測量電路比較簡單、量程寬。根據該儀器的特點，能夠直接在儀表盤上讀出被試品的雜散電容值。

     優點：測(cè)試儀器單(dān)一，工作效益高，可以實現掃頻測(cè)量
。

  缺點：儀表測(cè)試信号電壓最高爲1V，測(cè)試引線長時，會引起誤差（因儀表制造廠規定不得超過2m），由於(yú)測(cè)試方式爲寬頻，頻率大於(yú)600kHz時測(cè)試誤差爲±5%，高頻時測(cè)試誤差由於(yú)儀表的信号電壓低易受幹擾，測(cè)試誤差很難估計。而國标要求的測(cè)試頻率範圍爲30kHz—1000kHz。

     1.2電(diàn)平比較(jiào)法

  原理：在實際現場測量時，由於(yú)空間電磁幹擾過強，無法使用高頻阻抗測試儀或其他弱小電流的網絡分析儀直接測量，採(cǎi)用高頻振蕩器向試品逐一施加指定頻率的高頻電流，用窄帶選頻電平表測量試品的電壓電平以及與試品串聯的标準電阻的電壓電平，通過公式得出該頻率下試品的阻抗值，根據諧振點爲阻抗最大點得出自諧振頻率，然後根據LC諧振方程和試品實測電感值得到自諧振頻率下得雜散電容值。測試回路圖如下：

     優點：該方法試驗設備(bèi)、操作方法簡單，易於(yú)實現。

  缺點：該測試方法在爲保證測試數據有效性，回路中的R選用無感電阻，當電抗器的測試頻率不同時，應改換不同的電阻值，因電抗器的電抗值随著測試頻率的升高爲幾十千歐
，由於電平表的電平開關檔在比較P1與P2的電平差爲相差很大，會帶來很大誤差。除此，爲避免試品受空間電磁場的幹擾，測試儀表中的選頻表的輸入帶寬應小於100Hz，此時測量儀表的接地要良好，必要時要檢查接地網的接地電阻值。電壓電流法，由於取樣電阻的阻值很難配合好，隻能測出阻抗分量，其測試誤差爲±10%，而平波電抗器在工作頻帶内的輸入阻抗波動很大，故測試誤差較大。

     1.3導(dǎo)納電(diàn)橋法

  原理：關於(yú)導納電橋法測雜散電容據筆者瞭(le)解業内大都採用CD6型導納電橋。CD6型導納電橋用於(yú)測量頻率300Hz-1.5MHz範圍内的元件和網絡，平衡或不平衡的導納值及其頻率特性。儀器以電導值和電容值直接讀數
，根據選擇開關的位置，可直接知道被測品的電納性質是容性還是感性
，經計算後，可得其導納值、阻抗值或相角。該電橋在測量時配備電平振蕩器和選頻電平表組合使用。測試回路爲，由振蕩器供電提供電壓信号，由選頻表進行頻率限定，然後将被試品高、低壓兩端分别接在CD6導納電橋的輸入
、輸出接口處進行測量，直接在電橋表盤上進行電容值的讀數。CD6導納電橋的測試誤差爲±5%。

     優點：測試結果可以扣除測試引線誤差，由於電平表可採用選頻測量，測試結果不受外界幹擾，可以測試平波電抗器的雜散電容與高頻阻抗參數。

  缺點：測(cè)試爲手動，需要定頻測(cè)量，無法實現掃頻，适用於(yú)單點或離散頻率下的雜散電容測(cè)量。

     2、實例測(cè)試數據(jù)分析

  雜散電容實際測試過程中，測試引線的誤差應該考慮，一般情況下要求測試引線盡可能短，同時採用單芯帶屏蔽的電纜測試線，同時單獨測量引線電容，在測試數據中手工扣除引線電容。下面是在進行平波電抗器雜散電容測量時分别利用上述三種方法得出的測試數據。同時，考慮到平波電抗器的特殊性，在測試引線作時，我們採用SYV-75-9型高頻電纜，固定在環氧杆上，測試線長度取被試品所需測試的最短長度，在其測試線總長度二分之一處接入測試儀表，高頻電纜的屏蔽層應接地，此時測試線的上端子直接與平波電抗器的上端子、測試線的下端子直接與平波電抗器的下端子連接。這種連接方法由於連接方法固定，可以使測試數據重複性高。下面筆者以南網溪洛渡±500kV直流輸電工程用幹式平波電抗器（型号
：PKK-500-3200-100）雜散電容的測試爲例，分析三種測試方法在現場實際測量所得數據的對比、分析。

     2.1端對(duì)地雜散電(diàn)容

  2.1.1現場(chǎng)實際測(cè)試數據

  注：雜散電(diàn)容值不随頻率變(biàn)化而變(biàn)化，上述三種試驗方法所得試驗數據均規定2kHz爲試驗頻率。

     2.1.2仿真數(shù)據(jù)

  爲瞭(le)分析比較上述三種測試方法得到的實測數據，筆(bǐ)者根據實際被試品（絕緣支架）進行軟件仿真建模，得到仿真下的雜散電容數據爲630pF。下圖3爲仿真建模圖形。

     2.2端對(duì)端雜散電(diàn)容

  2.2.1現場(chǎng)實際測(cè)試數據

  被試品：溪洛渡工程用平波電抗器線圈本體

     2.2.2軟(ruǎn)件仿真數據(jù)

  同樣是爲瞭(le)分析比較上述三種測試方法得到的實測數據，筆(bǐ)者根據實際被試品（平抗線圈本體）進行軟件仿真建模，得到仿真的雜散電容數據爲480pF。下圖4爲仿真建模圖形。

     3、結(jié)論(lùn)

  平波電抗器雜散電容的測量時一項技術難題，通過溪洛渡換流站用平波電抗器實際測試中應用上述三種測試方法得到的試驗數據和有限元軟件建模分析得到的仿真結果進行對比，得出以下結論：

  1）7600RLC分析儀直接測(cè)量法由於(yú)測(cè)量的是整個測(cè)試回路的系統電容，而非試品本身雜散電容，且受外界幹擾影響較大，測(cè)試數據與仿真數據相差較大；   

     2）電(diàn)平比較法和導(dǎo)納電(diàn)橋法在扣除引線電(diàn)容影響後得到的數據與仿真結果能較好的吻合。

  因此在實際測量過程中，筆者建議使用電平比較法和導納電橋法進行測試，並同時考慮測試引線帶來瞭系統誤差，推薦使用帶屏蔽層的測試引線，然後在測試完成後扣除引線電容，從而得到真實、可靠的電抗器雜散電容。

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