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摘要：通过多年工作经验的积累，文章阐述了串联谐振的基础原理，并在介损测量基本原理的前提下，在测量高电压介损时进行电流互感器的设备配置，测试结果在借鉴、结合了事例后给出。
关键词：高电压介损；介质损耗因数；电流互感器；串联谐振
电容型绝缘以及油纸绝缘被大量应用于高压电流互感器中，不得不承认，实用与经济是该类绝缘结构所具有的优势。但是当水分存在与绝缘中的纸纤维中时，就会增加导电性能，弱化了纤维中β氢氧根间互相的作用，并同时降低机械性能，破坏绝缘的关键原因就在于此。而这些水分既会来源于局部受潮部分，也有可能来自绝缘油，介质损耗因数增加说明设备已经受潮。如树脂、胶木、电瓷等固体绝缘材料的内部或表面材质不纯或出现微小的裂缝时，同时会增大固体绝缘材料的介质损耗因数。而如变压器油灯光液体绝缘材料劣化或受到污染后，同时会增加极性物质，在清洁状态下的0.05%的介质损耗因数甚至会随之升至0.5%以上。电容性设备的绝缘的损坏可以通过电容量变化来发现，而设备绝缘状况可以通过损耗因数的变化趋势以及大小进行判断。电容量显著增加，也可能说明一个或者N个电容屏发生击穿短路。
一、 介损测量电桥
通过上述介绍发现，绝缘污染、开裂、受潮、老化等不良状态可通过测量绝缘介质的电容量和介质损耗因数发现，并有效、及时得以解决。根据不同的电压大小，测量绝缘介质的介质损耗因数分为高电压介损和10千伏电压下介损两种。测量高电压介损的有点在与对被试验品灵敏度较高，且具有较高抗干扰能力，其缺点在于现场变电所采用常规工频试验变压器的话，因庞大的试验设备而导致实施困难。而测试10千伏电压下介损的优势在与其具有较为成熟的试验方法以及容易在现场开展实施等，但是，相对应的不能忽略其对被试验品的灵敏度明显不高、且缺乏抗干扰能力等缺陷。介损测量电桥经过近百年的发展，形成了三种经典原理，就是M性电桥、电流比较型电桥、西林型电桥。以西林型电桥为例，介损测试时使用西林电桥时，按照不同的被试品，接线方式可以采用两种，即反接法与正接法。
二、 串联谐振
测量高压介损时，容性负载为电流互感器上主要表现。串联补偿法利用了容抗与电抗性质的不同，将试验电源的容量大大减小。在进行试验之前，先选配可调测试频率范围的高精度抗干扰介损电桥、变频串联谐振电源以及适合的分压器，这些均为高电压介损试验所必须的。考虑到其他试验用途，可选择额定输出电流为2A的、电压等级在0千伏至200千伏的变频串联谐振试验装置。如图1所示。图中， 是峰值电压表； 是被试品； 、 是高压分压器的高压臂与低压臂； 、 是高压电抗器； 是励磁变压器； 是变频控制器。
被试品的电容以及被试品串联的电抗器的决定了回路的谐振频率，电抗器电感用L表示，电容用 表示。当对电容和电感被调整后，可以50赫兹左右的标准控制试验电压频率，这也是为了降低测量误差考虑。可以根据试验电压以及互感器的电容量来选择补偿电抗器，之后决定电抗器的电感量、额定电流以及额定电压。电抗器额定电压最好超过被试互感器的最高相电压，因为设备最高相电压下的介损测量值为互感器高压介损，因此，额定电流也应超过试验回路电流。这样，互感器的容抗与电抗器电抗值相互匹配，容抗与电抗值越接近补偿效果也越显著。
三、 对测试高压介损结果产生影响的原因
1、 试品与高压引线夹角
试品与高压引线夹角偏小时，电压达到100千伏以上，试品电容层与高压引线之间耦合阻抗从很大程度上影响到测量结果。
2、 高壓引线电晕的产生
在测试高压介损时，较高的电压被施加于被试品，这时，若高压引线为一般的细导线，严重的电晕就会产生于导线上。通过电容，被试品介损值中计入电晕损耗，跟随电压变化的被试品高压介损曲线会受到影响。因为电晕的存在，针对随电压介损恒定不变的被试品而言，随着电压的升高，介损测试值也会增大，这样容易误判断被试品绝缘性能的优劣性。所以，在进行高压介损测试过程中，高压引线应采用直径在50毫米至100毫米的波纹管，且将金属导线置于波纹管内部，可确保良好的连接。
3、 介损电桥产生的影响
高电压介损测试电容性电流互感器，高电压介损测量不适合用于无防护电位的电桥。在10千伏试验电压条件下，对于无防护电位电桥来说，电流流过电桥标准电容器臂较小。若试验电压较高时，会发生附加损耗，使得测量误差增大，所以电容性电流互感器高电压介损测量不适合用于无防护电位电桥。对此，测量可采用双屏蔽电桥或者有防护电位电桥。
四、 结束语
实用与经济是电容型绝缘以及油纸绝缘结构所具有的优势。但是，当水分存在与绝缘中的纸纤维中时，就会增加导电性能，弱化了纤维中β氢氧根间互相的作用，并同时降低机械性能，破坏绝缘的关键原因就在于此。串联补偿法利用了容抗与电抗性质的不同，将试验电源的容量大大减小。电抗器额定电压最好超过被试互感器的最高相电压，因为设备最高相电压下的介损测量值为互感器高压介损。因具有试验数据可靠稳定、抗干扰能力强、无需大工作电源、无需起重设备、现场工作量小、重量轻、体积小等特点，电流互感器现场高电压介损采用串联谐振方法进行测量。该方法取代了原先的传统，使测量电流互感器高电压介损更为准确，确保变电设备可靠、安全的运行，防止互感器发生爆炸等危险事故，对判断及分析互感器提供了有效方法。
参考文献：
[1]雷之力，艾欣，崔明勇，刘晓. 基于模态评估法的微网串联谐振仿真[J].浙江大学学报（工学版），2011（1）.
[2]李前，李鹤，周一飞，李登云，胡浩亮，章述汉. ±800kV直流输电系统换流站直流电流互感器现场校准技术[J].高电压技术，2011（12）.
关键词：高电压介损；介质损耗因数；电流互感器；串联谐振
电容型绝缘以及油纸绝缘被大量应用于高压电流互感器中，不得不承认，实用与经济是该类绝缘结构所具有的优势。但是当水分存在与绝缘中的纸纤维中时，就会增加导电性能，弱化了纤维中β氢氧根间互相的作用，并同时降低机械性能，破坏绝缘的关键原因就在于此。而这些水分既会来源于局部受潮部分，也有可能来自绝缘油，介质损耗因数增加说明设备已经受潮。如树脂、胶木、电瓷等固体绝缘材料的内部或表面材质不纯或出现微小的裂缝时，同时会增大固体绝缘材料的介质损耗因数。而如变压器油灯光液体绝缘材料劣化或受到污染后，同时会增加极性物质，在清洁状态下的0.05%的介质损耗因数甚至会随之升至0.5%以上。电容性设备的绝缘的损坏可以通过电容量变化来发现，而设备绝缘状况可以通过损耗因数的变化趋势以及大小进行判断。电容量显著增加，也可能说明一个或者N个电容屏发生击穿短路。
一、 介损测量电桥
通过上述介绍发现，绝缘污染、开裂、受潮、老化等不良状态可通过测量绝缘介质的电容量和介质损耗因数发现，并有效、及时得以解决。根据不同的电压大小，测量绝缘介质的介质损耗因数分为高电压介损和10千伏电压下介损两种。测量高电压介损的有点在与对被试验品灵敏度较高，且具有较高抗干扰能力，其缺点在于现场变电所采用常规工频试验变压器的话，因庞大的试验设备而导致实施困难。而测试10千伏电压下介损的优势在与其具有较为成熟的试验方法以及容易在现场开展实施等，但是，相对应的不能忽略其对被试验品的灵敏度明显不高、且缺乏抗干扰能力等缺陷。介损测量电桥经过近百年的发展，形成了三种经典原理，就是M性电桥、电流比较型电桥、西林型电桥。以西林型电桥为例，介损测试时使用西林电桥时，按照不同的被试品，接线方式可以采用两种，即反接法与正接法。
二、 串联谐振
测量高压介损时，容性负载为电流互感器上主要表现。串联补偿法利用了容抗与电抗性质的不同，将试验电源的容量大大减小。在进行试验之前，先选配可调测试频率范围的高精度抗干扰介损电桥、变频串联谐振电源以及适合的分压器，这些均为高电压介损试验所必须的。考虑到其他试验用途，可选择额定输出电流为2A的、电压等级在0千伏至200千伏的变频串联谐振试验装置。如图1所示。图中， 是峰值电压表； 是被试品； 、 是高压分压器的高压臂与低压臂； 、 是高压电抗器； 是励磁变压器； 是变频控制器。
被试品的电容以及被试品串联的电抗器的决定了回路的谐振频率，电抗器电感用L表示，电容用 表示。当对电容和电感被调整后，可以50赫兹左右的标准控制试验电压频率，这也是为了降低测量误差考虑。可以根据试验电压以及互感器的电容量来选择补偿电抗器，之后决定电抗器的电感量、额定电流以及额定电压。电抗器额定电压最好超过被试互感器的最高相电压，因为设备最高相电压下的介损测量值为互感器高压介损，因此，额定电流也应超过试验回路电流。这样，互感器的容抗与电抗器电抗值相互匹配，容抗与电抗值越接近补偿效果也越显著。
三、 对测试高压介损结果产生影响的原因
1、 试品与高压引线夹角
试品与高压引线夹角偏小时，电压达到100千伏以上，试品电容层与高压引线之间耦合阻抗从很大程度上影响到测量结果。
2、 高壓引线电晕的产生
在测试高压介损时，较高的电压被施加于被试品，这时，若高压引线为一般的细导线，严重的电晕就会产生于导线上。通过电容，被试品介损值中计入电晕损耗，跟随电压变化的被试品高压介损曲线会受到影响。因为电晕的存在，针对随电压介损恒定不变的被试品而言，随着电压的升高，介损测试值也会增大，这样容易误判断被试品绝缘性能的优劣性。所以，在进行高压介损测试过程中，高压引线应采用直径在50毫米至100毫米的波纹管，且将金属导线置于波纹管内部，可确保良好的连接。
3、 介损电桥产生的影响
高电压介损测试电容性电流互感器，高电压介损测量不适合用于无防护电位的电桥。在10千伏试验电压条件下，对于无防护电位电桥来说，电流流过电桥标准电容器臂较小。若试验电压较高时，会发生附加损耗，使得测量误差增大，所以电容性电流互感器高电压介损测量不适合用于无防护电位电桥。对此，测量可采用双屏蔽电桥或者有防护电位电桥。
四、 结束语
实用与经济是电容型绝缘以及油纸绝缘结构所具有的优势。但是，当水分存在与绝缘中的纸纤维中时，就会增加导电性能，弱化了纤维中β氢氧根间互相的作用，并同时降低机械性能，破坏绝缘的关键原因就在于此。串联补偿法利用了容抗与电抗性质的不同，将试验电源的容量大大减小。电抗器额定电压最好超过被试互感器的最高相电压，因为设备最高相电压下的介损测量值为互感器高压介损。因具有试验数据可靠稳定、抗干扰能力强、无需大工作电源、无需起重设备、现场工作量小、重量轻、体积小等特点，电流互感器现场高电压介损采用串联谐振方法进行测量。该方法取代了原先的传统，使测量电流互感器高电压介损更为准确，确保变电设备可靠、安全的运行，防止互感器发生爆炸等危险事故，对判断及分析互感器提供了有效方法。
参考文献：
[1]雷之力，艾欣，崔明勇，刘晓. 基于模态评估法的微网串联谐振仿真[J].浙江大学学报（工学版），2011（1）.
[2]李前，李鹤，周一飞，李登云，胡浩亮，章述汉. ±800kV直流输电系统换流站直流电流互感器现场校准技术[J].高电压技术，2011（12）.