电流互感器局部放电试验抗干扰措施分析

李咏轩

（中山市凯能集团有限公司电力技术服务分公司，广东 中山 528455）

1 前言

在长期运行过程中，电气设备由于工艺制造水平以及持续高工作电压等因素，造成其内部绝缘发生出现了缺陷和隐患，从而在高强度电场作用下产生局部放电。一开始放电量比较小，但长时间的累积效应会导致电气设备的绝缘进一步劣化进而扩大局部缺陷，并最终导致电气设备的绝缘遭受破坏被击穿，发生事故。对于电流互感器而言，其长期运行于高压电场环境中，受潮、油纸绝缘浸渍不良以及油中存在杂质或气泡等原因，都会造成其内部发生局部放电。

2 电流互感器局部放电试验的方法

高压电气设备的局部放电试验方法有超声波检测法、化学检测法、超高频检测法、脉冲电流法等多种方法。其中，脉冲电流法灵敏度比较高，是目前采用比较广泛的一种高压电气设备局部放电试验方法。本文也以脉冲电流法为例，对电流互感器局部放电试验的抗干扰技术展开分析。

利用脉冲电流法进行电流互感器局部放电试验，其试验回路有串联型、并联型以及平衡型三种类型。其中，并联型试验回路，即被测电流互感器与检测阻抗相并联的方式目前应用最为广泛。图1即为电流互感器局部放电试验的并联试验回路接线图，u-施加于被试电流互感器上的试验电压，C-互感器铁芯，F-互感器外壳，P1、P2 和 S1、S2 分别为互感器的一次绕组以及二次绕组的端子。当被试电流互感器内部有局部放电发生时，互感器的两端将会有一个瞬间的电压波动。利用耦合电容器Ck，将这个电压波动耦合至一个检测阻抗Zm上，就能在并联试验回路中产生脉冲电流，并进而在检测阻抗上生成一个脉冲电压。通过采集这个脉冲电压，并对其进行放大和滤波处理，就能够对表征局部放电现象的视在放电量等基本参数进行测量。

3 电流互感器局部放电试验的干扰源及抗干扰措施分析

图1 电流互感器局部放电试验的并联试验回路接线图

在电流互感器局部放电试验过程中，会受到来自多种途径的干扰，这些干扰不仅会降低局部放电试验检测结果的可靠度，在严重情况下还会导致试验失败。要想完全把试验的干扰都消除掉，是无法做到的，但可以采取有效措施来最大限度地降低干扰对试验所造成的影响，将影响限制在一定的范围以内，能够保证局部放电试验检测结果的可靠度满足要求即可。局部放电试验的抗干扰措施主要从三个方面着手：切断干扰的传播途径、关闭或屏蔽干扰来源、加装屏蔽设备来降低干扰对关键设备造成的影响。

3.1 电源干扰的抑制。由于局部放电试验检测仪器以及试验电源的电力都是来自0.4kV配电网，配电网中各种高频谐波都有可能对试验造成干扰。对于电源干扰，一般是采用经过屏蔽的隔离变压器和低通滤波器进行抑制。以某次电流互感器局部放电试验为例，在没有加电源滤波装置之前，背景噪声太大，不满足规程的要求，使得试验无法进行；而在加装电源滤波装置之后，电源回路的干扰信号明显减弱，背景噪声显著降低，试验得以顺利进行。此外，加装隔离变能够有效减低线路传导方面的干扰方。为了消除经电源线传导的外界干扰，可以在检测仪器电源进线侧前端加装小型的隔离变；在变频试验电源与升压变之间加装大型的隔离变，来抑制传导干扰。

3.2 接地回路干扰的抑制。当试验回路存在两点或两点以上接地等不当的接地方式时，各种高频信号就能经接地线耦合至试验回路从而造成干扰，而且这种干扰的大小不由试验电压的高低所决定。进行试验时，可以利用试验场所的接地网，采用铜芯导线作为主接地线，而其它的所有接地线均采用带有绝缘外皮的试验线，并组成放射性的一点接地系统来对接地回路干扰进行抑制。

3.3 电磁辐射干扰的抑制。当试验场地上空有高压输电线行或周围有高压电气设备、无线电发射塔等高频信号源时，就会以电磁辐射的方式经杂散电容或电感耦合至试验回路中而造成干扰，其同样与试验电压高地无关。一般难以将这种干扰信号与电流互感器内部的局部放电信号区分开，因此会对试验结果造成较大影响。对于这种干扰，可以采取在屏蔽良好的试验场所内进行试验，或利用平衡法、对称法等试验回路，来有效抑制干扰。

3.4 悬浮电位放电干扰的抑制。邻近的试验回路或不接地金属物体所产生的感应悬浮电位放电也是较为常见的干扰源，其大小与试验电压的高低成正比例关系。对于这种干扰，有效抑制措施就是接地和尽量远离。

3.5 电晕放电和接触不良干扰的抑制。试验回路中具有高电位的导电部位，例如被试电流互感器的金属盖帽、试验变压器、耦合电容器端部及高压引线尖端部分等所产生的电晕放电；以及试验回路中各带电连接部位存在接触不良现象而导致的接触放电同样会造成干扰。某次电流互感器局部放电试验中，由于电流互感器二次绕组接线端子的螺帽没有上紧，造成局部放电量超标，导致试验失败。后经检查并将该螺帽上紧后，再次进行试验，结果正常。

3.6 试验变压器和耦合电容器内部放电干扰的抑制。试验变压器和耦合电容器内部放电所造成的干扰很容易与被试电流互感器局部放电信号相混淆，因此必须对这种干扰进行控制，将其限制在合理水平以内。一般可以采用高压电气设备局部放电试验专用的试验变压器、操作箱以及耦合电容器，以取得良好的干扰抑制效果。

结语

对于电流互感器而言，局部放电试验能够有效检测出其存在的绝缘缺陷或隐患，从而在绝缘进一步劣化和发展前进行处理，保证电流互感器的安全可靠运行。但由于各种干扰的影响，使得试验的结果无法令人满意，甚至导致试验失败。因此，要从切断干扰的传播途径、关闭或屏蔽干扰来源、加装屏蔽设备来降低干扰对关键设备造成的影响等三个方面入手，采取有效的抗干扰措施，以最大限度地抑制住干扰所造成的影响。

[1]孙江平,赵刚,傅正财,等.电流互感器局部放电试验干扰的分析与抑制 [J].高压电器,2008,（6）:555-557.

[2]方乃军.电流互感器局部放电原因、局部放电试验方法及其排除试验中干扰问题 [J].计量与测试技术,2005,（12）:18-19.

[3]张寒,刘卫东,傅志扬,等.基于变频电源的电流互感器局放试验抗干扰[J].高电压技术,2009,（4）:889-893.

[4]何宏.电流互感器局部放电试验的抗干扰措施[J].河北电力技术,2005,（6）:7-9.