電流互感器局部放電試驗抗干擾措施分析

李詠軒

（中山市凱能集團有限公司電力技術服務分公司，廣東 中山 528455）

1 前言

在長期運行過程中，電氣設備由于工藝制造水平以及持續高工作電壓等因素，造成其內部絕緣發生出現了缺陷和隱患，從而在高強度電場作用下產生局部放電。一開始放電量比較小，但長時間的累積效應會導致電氣設備的絕緣進一步劣化進而擴大局部缺陷，并最終導致電氣設備的絕緣遭受破壞被擊穿，發生事故。對于電流互感器而言，其長期運行于高壓電場環境中，受潮、油紙絕緣浸漬不良以及油中存在雜質或氣泡等原因，都會造成其內部發生局部放電。

2 電流互感器局部放電試驗的方法

高壓電氣設備的局部放電試驗方法有超聲波檢測法、化學檢測法、超高頻檢測法、脈沖電流法等多種方法。其中，脈沖電流法靈敏度比較高，是目前采用比較廣泛的一種高壓電氣設備局部放電試驗方法。本文也以脈沖電流法為例，對電流互感器局部放電試驗的抗干擾技術展開分析。

利用脈沖電流法進行電流互感器局部放電試驗，其試驗回路有串聯型、并聯型以及平衡型三種類型。其中，并聯型試驗回路，即被測電流互感器與檢測阻抗相并聯的方式目前應用最為廣泛。圖1即為電流互感器局部放電試驗的并聯試驗回路接線圖，u-施加于被試電流互感器上的試驗電壓，C-互感器鐵芯，F-互感器外殼，P1、P2 和 S1、S2 分別為互感器的一次繞組以及二次繞組的端子。當被試電流互感器內部有局部放電發生時，互感器的兩端將會有一個瞬間的電壓波動。利用耦合電容器Ck，將這個電壓波動耦合至一個檢測阻抗Zm上，就能在并聯試驗回路中產生脈沖電流，并進而在檢測阻抗上生成一個脈沖電壓。通過采集這個脈沖電壓，并對其進行放大和濾波處理，就能夠對表征局部放電現象的視在放電量等基本參數進行測量。

3 電流互感器局部放電試驗的干擾源及抗干擾措施分析

圖1 電流互感器局部放電試驗的并聯試驗回路接線圖

在電流互感器局部放電試驗過程中，會受到來自多種途徑的干擾，這些干擾不僅會降低局部放電試驗檢測結果的可靠度，在嚴重情況下還會導致試驗失敗。要想完全把試驗的干擾都消除掉，是無法做到的，但可以采取有效措施來最大限度地降低干擾對試驗所造成的影響，將影響限制在一定的范圍以內，能夠保證局部放電試驗檢測結果的可靠度滿足要求即可。局部放電試驗的抗干擾措施主要從三個方面著手：切斷干擾的傳播途徑、關閉或屏蔽干擾來源、加裝屏蔽設備來降低干擾對關鍵設備造成的影響。

3.1 電源干擾的抑制。由于局部放電試驗檢測儀器以及試驗電源的電力都是來自0.4kV配電網，配電網中各種高頻諧波都有可能對試驗造成干擾。對于電源干擾，一般是采用經過屏蔽的隔離變壓器和低通濾波器進行抑制。以某次電流互感器局部放電試驗為例，在沒有加電源濾波裝置之前，背景噪聲太大，不滿足規程的要求，使得試驗無法進行；而在加裝電源濾波裝置之后，電源回路的干擾信號明顯減弱，背景噪聲顯著降低，試驗得以順利進行。此外，加裝隔離變能夠有效減低線路傳導方面的干擾方。為了消除經電源線傳導的外界干擾，可以在檢測儀器電源進線側前端加裝小型的隔離變；在變頻試驗電源與升壓變之間加裝大型的隔離變，來抑制傳導干擾。

3.2 接地回路干擾的抑制。當試驗回路存在兩點或兩點以上接地等不當的接地方式時，各種高頻信號就能經接地線耦合至試驗回路從而造成干擾，而且這種干擾的大小不由試驗電壓的高低所決定。進行試驗時，可以利用試驗場所的接地網，采用銅芯導線作為主接地線，而其它的所有接地線均采用帶有絕緣外皮的試驗線，并組成放射性的一點接地系統來對接地回路干擾進行抑制。

3.3 電磁輻射干擾的抑制。當試驗場地上空有高壓輸電線行或周圍有高壓電氣設備、無線電發射塔等高頻信號源時，就會以電磁輻射的方式經雜散電容或電感耦合至試驗回路中而造成干擾，其同樣與試驗電壓高地無關。一般難以將這種干擾信號與電流互感器內部的局部放電信號區分開，因此會對試驗結果造成較大影響。對于這種干擾，可以采取在屏蔽良好的試驗場所內進行試驗，或利用平衡法、對稱法等試驗回路，來有效抑制干擾。

3.4 懸浮電位放電干擾的抑制。鄰近的試驗回路或不接地金屬物體所產生的感應懸浮電位放電也是較為常見的干擾源，其大小與試驗電壓的高低成正比例關系。對于這種干擾，有效抑制措施就是接地和盡量遠離。

3.5 電暈放電和接觸不良干擾的抑制。試驗回路中具有高電位的導電部位，例如被試電流互感器的金屬蓋帽、試驗變壓器、耦合電容器端部及高壓引線尖端部分等所產生的電暈放電；以及試驗回路中各帶電連接部位存在接觸不良現象而導致的接觸放電同樣會造成干擾。某次電流互感器局部放電試驗中，由于電流互感器二次繞組接線端子的螺帽沒有上緊，造成局部放電量超標，導致試驗失敗。后經檢查并將該螺帽上緊后，再次進行試驗，結果正常。

3.6 試驗變壓器和耦合電容器內部放電干擾的抑制。試驗變壓器和耦合電容器內部放電所造成的干擾很容易與被試電流互感器局部放電信號相混淆，因此必須對這種干擾進行控制，將其限制在合理水平以內。一般可以采用高壓電氣設備局部放電試驗專用的試驗變壓器、操作箱以及耦合電容器，以取得良好的干擾抑制效果。

結語

對于電流互感器而言，局部放電試驗能夠有效檢測出其存在的絕緣缺陷或隱患，從而在絕緣進一步劣化和發展前進行處理，保證電流互感器的安全可靠運行。但由于各種干擾的影響，使得試驗的結果無法令人滿意，甚至導致試驗失敗。因此，要從切斷干擾的傳播途徑、關閉或屏蔽干擾來源、加裝屏蔽設備來降低干擾對關鍵設備造成的影響等三個方面入手，采取有效的抗干擾措施，以最大限度地抑制住干擾所造成的影響。

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