FDS试验低频段负介损产生原因

FDS试验低频段负介损产生原因

    介电谱曲线出现负值和凸起是测试中常见的现象，根本原因是电流测试端和大地之间存在旁路电流。在理想的测试情况下，仪器的电流测试极和接地极均为零电势，两个极之间的电流为零。实际测试中，引起介损误差的情况有两种：表面泄露电流和杂散电容。

表面泄露电流由导电的材料（灰尘、油污）引起，导电材料的特性可用σ表示。泄露电流对介损的影响可写为：

tanδ_测试=tanδ_实际±

     ω是角频率。由公式可见，频率越低，受表面泄露电流的影响越明显。

     泄露电流的模型如下图所示，由绝缘油（Zoil）、瓷表面（Zprocelain）以及表面油污构成的电阻（Rlayer）形成旁路，使其从CT中的C1电容的中间直接流到大地，这个电流使实际被测电流发生变化，介损产生负值（介损的电量很小，很容易受到干扰）。

    不同的σ会导致不同的曲线形状。ABB对表面泄露电流进行过研究，几种不同的导电材料构成的泄露电流回路对介损的影响如下图所示。曲线组中的绿色曲线与实际测试结果较为相近。

            红色圆形曲线表示无泄露。

            RI越小，表面泄露越严重。

    杂散电容是互感器和套管测试中最常见的问题，处理不当会使测试结果产生很大的误差。互感器的绝缘系统由以下三个部分构成：

C₁：高压绕组与测试末屏之间的绝缘构成的电容。

C_L：测试末屏与铁芯和外壳（地）之间的绝缘构成的电容。

C_H：高压绕组与铁芯和外壳（地）之间的绝缘构成的电容。

    由于输入电阻问题，会在杂散电容C_L上形成电压降，使得C₁的测试电流L_C1不等于测试电流I_测试，I_测试由于收到旁路电流I_CL的影响成为负介损电流。

小结：

实际测试中的负值是上述两个因素的共同影响下产生的结果。

按照仪器推荐接线图，使用蓝色测试线可减小表面泄露电流的影响。

使用反接法，即电压施加在末屏，从高压绕组端取电流信号，能够减少杂散电容的影响。使用反接法后杂散电容的数值从6000pF降至800pF，从而使旁路电流的影响可忽略。（软件会对杂散电容造成的误差自动进行补偿，前提是杂散电容数值为被测电容的10倍一下。）