（1）在线监测系统采用母线PT二次测量端子抽取电压作为标准 比较信号，基准电压信号在长距离的传送过程中易受电磁场干扰的影 响 ，会引起相应的角差变化，从而引起介质损耗角的测量偏差，有 可能导致介损测量结果失真，甚至出现负值。 （2）过零比较器的失调电压 若过零比较器的失调电压较高，则比较器的翻转时刻与实际过零 时刻将有差别，并且这种差别与信号的大小密切相关。输入信号较小 时误差较大，输入信号较大时误差较小。为消除这种误差，必须尽可 能减小比较器的失调电压，同时还应对输入信号作适当的放大。 （3）过零点的偏移 该系统通过捕捉基波过零点实现相位和时间的转换。但在实际 的tan δ测量中常会由于零点漂移和波形畸变而导致信号过零点的偏 移；当系统接地不当时会发生信号零点漂移以致出现交流信号正半周 和负半周不相等的情况。如果两路信号的零点偏移程度不同，就会产生 极大的测量误差。
运行情况分析
• （3）介损数据纵向比较分析 同时对容性设备的纵向比进行分析，统计全省110kV、220kV的CT、 OY、套管共1624个容性设备样本的4872个数据进行统计分析，分析 其数据分布情况和与当前软件初值进行比较分析，初步得出的结论为 ：容性设备中90%的220kV CT设备介损值与当前软件初值差在±0.4% 以内（见图7），可以满足设备稳定性要求。
运行情况分析
• ②介质损耗 • 容性设备的带电监测的介质损耗也受诸多 因素影响，其分散性较大，个别设备变化 在±1%之间。 • 在线监测的介质损耗分散性较小，变化趋 势相对比较稳定。数值与停电预防性试验 数据相比，其测量偏差平均在±0.5%以内 ，但仍偏大，测试数据的准确性还有待提 高，可作为设备状态的参考值加以使用。
样本总数 656 偏差统计
80%个数 524 属于 -0.60～1.0
90%个数 590 属于 -0.60～
98%个数 642 属于 -3.3～ 2.1
图8 110kVCT的介损的在线数据统计偏差分布图
•
四．问题分析及解决方式 1 、关于介损负值的分析
设计选型的基本原理 • （1）介损的测量
要实现电容型设备介质损耗参数的在线监测，关键技术是如何准确获得 并求取两个工频基波电流信号的相位差。 测量原理如下图： 电容型设备的介损测量 220Vac 通常需要选用母线电压Un作为 PT Is Is Rs Rs R F 相位测量的基准。中央监控器 LC1 LC2 Ix SC只需通过现场通讯总线读取 Un In CT CT CT CT Us Ux Un Us LC1、LC2对应的相位测量结果， A/D A/D 即可计算出电容型设备末屏电流 FFT FFT 信号Ix相对于母线电压Un的相位 Ph(n-s) Ph(x-s) RS485 差Ph，从而获得其介质损耗Tanδ Ph=Ph(x-s) - Ph(n-s) 和电容量Cx等绝缘参数。
SC Tanδ=Tan(π/2-Ph)
U Cx
设计选型的基本原理
（2）泄漏电流 在容性设备末屏底部与地之间串接一个泄漏电流监测装置 ，对它实行连续在线监测。 （3）电容量 • 电容量采用公式 C=Ix/(Uω)求得 公式中 Ix-------------设备的泄漏电流 U--------------电力系统电压 ω-------------电力系统角频率 Ix、U的获得比较简单，测量误差主要由电压、电流传感 器、变电站PT比差引起，电压、电流的比差皆≤0.1%，PT 的比差≤0.2%，整个误差ε≤0.4%。因此，电容量的测试结 果准确度高，分散性小。
设计选型的基本原理
• 容性设备的介损测量等效电路及相量图：
• 其中C为等效电容，δ 为介质损耗角，θ 为电压U 与电流I的相位差。介质损耗 角为δ=（π/ 2）-θ • 过零比较法比较施加于介质上的电压和电流过零时刻t1、t2，求得二者过零 时刻的相位差θ=2π(t1-t2) /T(T为U和I的信号周期)，从而求得介质损耗角。
二、设计选型的基本原理
测量介损对判断电气设备的绝缘状况是一种 传统的、十分有效的方法。绝缘能力的下降直接 反映为介损增大，进一步就可以分析绝缘下降的 原因，如绝缘受潮、绝缘油受污染、老化变质等 。测量介损的同时，也能同时计算得到设备的电 容量，如果多个电容屏中的一个或几个发生短路 、断路，电容量就会有明显的变化，因此电容量 对于判断设备的绝缘也是一个重要的参数。
样本 总数 498 偏差 统计 80%个 90%个 95%个 98%个 数 数 数 数 398 属于 -0.35 ～ 0.05 448 属于 -0.35 ～ 0.4 473 属于 -0.85 ～ 0.65 488 属于 -1.25 ～ 1.2
图7 220kVCT的介损的在线数据统计偏差分布图
运行情况分析
运行情况分析
（2）不同测量方法得到的数据比对分析 对部分电业局（泉州局、厦门局）容性设备进 行在线监测、带电测试、停电对比试验，分析如下： 电容量 在线监测数据与容性带电测试数据进行比对，在线监 测的容性设备的电容量与带电测试及停预防性试验的 相对误差平均都在±3%以内，绝对值误差在±30pF 以 内。初步结论当前在线监测的电容量数据是可以使用 的，且可以完全等效于带电测试和停电预防性试验。
电流互感器、耦合电容器、套管等容 性设备在线监测设备原理
主要内容
一、概述
二、设计选型的基本原理 三、运行情况分析
四、问题分析及解决方式
五、问题分析及解决方式 六、判据修订
一、概述
电力系统中,高压容性设备是指某些绝缘结构可视为一组 串联电容的设备，包括变压器套管、电流互感器（CT）、耦 合电容器（OY）等，数量在变电站中占较大比重，它们的绝 缘状态是否良好直接关系到整个变电站能否安全运行，因而 对其绝缘状态进行监测具有重点的意义。 通过对容性设备泄漏电流、电容量、介损的监测可以发 现尚处于早期发展阶段的缺陷。绝缘材料的介质损失角正切 (tgδ)是反映高压电气设备绝缘性能的一项重要指标，通过 测量tgδ可以发现电力设备绝缘系统的整体性缺陷或较大的 集中性局部缺陷。