容性设备数量在变电站中占比达40%以上,是电力系统中不可缺少的电力设备,可以通过容性设备在线监测系统对其介损值进行测量进而分析设备绝缘状态。现行监测方法为通过计算末屏接地电流和母线电压之间的相角差进而得到介损值。实际运行中容性设备在线监测装置所采集的末屏接地电流信号微弱,易受周围工频电磁场干扰,导致监测到的介损值不准确、波动大的情况时有发生,若监测不准确则会造成误报,监测结果不能供运维人员参考。因此研究容性设备在线监测装置的原理,分析外界电磁场对装置测量结果的影响机理,对保证在线监测装置测量准确、稳定具有重要的意义。目前对容性设备在线监测装置的检测环境为实验室内理想环境,并不能完全反映现场电磁场环境,相关标准也未规定在电磁干扰下在线监测装置测量性能的具体要求,且外界电磁场对在线监测装置测量结果的影响程度尚不明朗,缺少定量研究。针对现有研究的不足,本文从容性设备在线监测装置工作原理、外界干扰电磁场影响机理、外界干扰电磁场对测量结果的定量影响开展了理论分析、现场电磁环境实测、模拟试验研究。首先,本文系统地分析了容性设备绝缘状态监测原理和容性设备在线监测系统的工作原理。接着,研究了外界电磁场与在线监测装置的耦合机理,并分别推导了在磁场、电场干扰下的电流传感器输出信号的改变量。可知,干扰磁场强度越大、磁场与传感器绕组交链磁通越大,信号改变量也越大;电场主要通过感应磁场对装置的测量结果造成影响。进一步,为了减小电磁干扰,对传感器的电磁屏蔽原理和措施进行了研究。其次,本文对5所变电站容性设备在线监测装置安装处进行现场电磁环境实测,并分析了电场/磁场的大小、方向分布规律。接着基于实测结果在实验室内设计并搭建了工频电磁场模拟平台,通过采用加压平行极板产生电场的原理搭建了电场模拟装置,通流线圈产生磁场的原理搭建了磁场模拟装置。经测试,该工频电磁场模拟平台可以同时产生连续可调的0-50kV/m的电场、0-0.3mT的磁场,满足模拟现场电磁环境的需求。最后,本文利用上述模拟平台,开展了磁场、电场对容性设备在线监测装置测量性能影响的模拟试验,测试了不同干扰强度和工况下容性设备在线监测装置测量结果的定量变化情况。试验结果表明,干扰磁场为0-0.2mT时装置测量的准确性和稳定性呈线性下降,而干扰电场对测量性能影响较小。挂网运行前需对在线监测装置增加0-30kV/m、0-0.1mT的干扰电磁场的检验,同时需要重点关注介损测量点为0.1%-1%时的装置测量性能。在变电站现场可以通过改变装置的安装位置或为传感器加装由坡莫合金、微晶合金等制成的多层电磁屏蔽套等措施来减小外界电磁环境对测量性能造成的影响。