1.4工作原理

全自動電容電流測試儀(是從PT 開口三角側來測量配網的電容電流的。其測量原理如圖2所示。

圖2 測量原理圖

在圖2中，從PT開口三角注入一個異頻的電流（非50Hz的交流電流，目的為了消除工頻電壓的干擾），這樣在PT高壓側就感應出一個按變比減小的電流，此電流為零序電流，即其在三相的大小和方向相同，因此它在電源和負荷側均不能流通，只能通過PT和對地電容形成回路，所以圖2又可簡化為圖3。

圖3  簡化物理模型

根據圖3的物理模型就可建立相應的數學模型，通過檢測測量信號就可以測量出三相對地電容值3C0，再根據公式I=3ωC0 Uφ（Uφ為被測系統的相電壓）計算出配網系統的電容電流。

1.7配電網中PT接線方式及PT的變比

配電網中的PT接線方式和PT的變比會對測試儀的測量結果產生很大的影響，如果PT的接線方式和變比選擇不正確，測量結果將不是系統的真實電容電流值，而是真實值乘以兩變比之商的平方倍。因此為了測得正確的數據，在測試前必須對配電網中PT的接線方式及PT變比有一個清晰的了解。目前，我國配電網的PT接線方式有以下幾種：

1. 3PT接線方式

這種接線方式分“N接地”、“B相接地”兩種，分別如圖 4和圖 5所示。對于這兩種方式，均從N-L兩端注入測試信號。根據所用PT的不同，組成開口三角的二次繞組

第（1）種是100/3（V）時變比設置為

第（2）種是100（V）時變比設置為

第（3）種是      （V ）時變比設置為

其中UL的配電網系統的線電壓，如6kV、10kV或35kV。

圖 4  N接地方式

圖 5  B相接地方式

圖 4、圖 5所示的系統運行方式是從開口三角測量系統容流時所必須的運行方式，而對于一般的配網系統，并不都是處于這樣的運行方式下，例如在系統中還接在消弧線圈、PT高壓側中性點接有高阻消諧器、PT開口三角接有二次消諧裝置等。這時，為了使用CI-H型配網電容電流測試儀進行容性電流的測量，必須將運行方式轉換為圖 4或圖 5所示的運行方式。

常見的采用3PT接線方式的配網其運行方式如圖 6所示：

圖 6 常見的采用3PT接線方式的配網運行方式

這時，使用“電容電流測試儀”測量配網電容電流前必須完成以下操作：

⑴ 檢查測量用的PT高壓側中性點是否安裝高阻消諧器，如有，將其短接。從測量原理可知，選用哪組PT進行測量，我們就只考慮這組PT的接線情況。而無需關心系統內的其他PT的情況。

⑵ 如果系統中有些PT安裝高阻消諧器，有些沒安裝，則完全可以從沒有安裝高阻消諧器的PT進行測量，這樣可以省去短接消諧器的工作。

⑶ 檢查消弧線圈是否全部退出運行。在有電氣聯系的被測電壓等級系統中所有消弧線圈均要退出運行，并非只退出該變電站的消弧線圈。同時只考慮被測電壓等級的情況，無需考慮其他電壓等級的情況。例如，被測變電站A為10kV系統，并通過聯絡線與變電站B的10kV系統相連，變電站A有2臺消弧線圈，變電站B有1臺消弧線圈，則測量時有電氣聯系的這3臺消弧線圈均要退出運行；而35kV系統有無消弧線圈則無需考慮。

⑷ 退出PT 開口三角的消諧裝置。如果經過實測證明，開口三角所接的某些廠家某些型號的二次消諧裝置對測量結果沒有影響，則消諧裝置可以不退出運行。一般對于微電腦控制的消諧器，其只有在系統有諧振發生時才動作，該類消諧器一般對測量無影響。

⑸ 如果PT二次側并列運行（很少見），則將其改為單獨運行。

⑹ 確保將“電容電流測試儀”的電流輸出端正確接到圖 4的開口三角N-L上。一般在二次的端子編號為N600和L630。為了確保連接正確，可以按下列方法進行檢查：

①用萬用表分別測量PT二次側三相電壓和開口三角電壓；

②將三相電壓中的最大值減去最小值得到的差和開口三角電壓比較，如果兩者差不多，就說明找到的開口三角端是正確的；如果兩者差別很大，則說明沒有正確找到開口三角端。

⑺ 例如，測量得到三相電壓分別為61V、60V、59.5V，則正確的開口三角電壓應為1.5V左右，如果測量得到的開口三角電壓僅為0.2V，說明找到的開口三角端不正確或PT開口三角連線已經斷開（在現場實測中發現有多個變電站的PT 開口三角連線斷開情況）。

⑻ 設置正確的PT變比，PT一般是采用100/3V的二次繞組連接成開口三角，但也有特殊的情況，有些變電站的PT采用100V二次繞組組成開口三角。為了確保選擇變比的正確，可以通過測量組成開口三角的各繞組的電壓來確定。

完成以上操作后，就可以運用CI-H型配網電容電流測試儀進行準確測量電容電流了。

2. 4PT接線方式

在測量中，如系統有3PT的接線PT，盡量從3PT中測量，盡量避免采用4PT接線方式。

大部分變電站中的4PT的接線方式有兩種接法，分別如圖 7和圖 8所示。對于圖 7中這種4PT的接線方式，組成星形的三個PT的開口三角側被短接，系統零序電壓由第四個PT的測量線圈來測量，各相電壓分別從A－N、B－N、C－N端測量。這種接線方式下，系統單相接地時N－L端的電壓為57.7V。

圖 7   4PT接線方式一

圖 8  4PT接線方式二

圖 8中的接線和圖 7中的接線唯一區別是在N－L端串接入第四個PT的33V二次線圈，這樣當系統單相接地時，N－L兩端電壓為91V（即57.7V＋33.3V）。

在圖 7和圖 8中，測量信號都是從N-L端注入。

在圖 7中，零序PT（即第4個PT）的二次零序繞組是ox-oa繞組，其電壓通常100/為V，則測量時PT變比為             。

在圖 8中，零序PT（即第4個PT）的二次零序繞組是由主繞組ox-oa繞組和副繞組oxo-oao串聯組成，主繞組ox-oa的電壓為100/（V），副繞組oxo-oao的電壓為100/3V，則測量時PT變比為  

其中，為的配電網系統的線電壓，如6kV、10kV或35kV。

第三種4PT接線方式如圖 9所示。這種接線方式比較少見，但在系統中還是存在。在圖 9中這種接線方式三相PT的三個二次輔助繞組即：1ao-1xo、2ao-2xo、3ao-3xo組成開口三角L601-L602，oa-ox和oao-oxo為零序PT的兩個二次繞組，它們與開口三角L601-L602組成一個大的開口三角N600-L601。

對于這種接線方式，將L601和L602短接，并從N600和L601端注入測量電流。

圖 9 4PT接線方式三

對于4PT的接線方式，當被測的三相對地電容小于10微法時（10KV電容電流約為20A），測量結果是準確的。但當被測電容太大時，測量結果就會隨電容的增大而偏差較多。如果比較準確測量，可將4PT接線的運行方式轉變為3PT的運行方式，然后按前面所述的3PT方式進行測量。

將4PT接線的運行方式轉變為3PT的運行方式的方法如下：

(1)對于4PT的接線方式一和方式二， 將第四個PT高壓側短接，并將被短接的開口三角側打開，從打開兩側注入電流測量即可。這時4PT接線的運行方式就完全變成了3PT的運行方式。

(2) 對于4PT的接線方式三，將零序PT即圖 9中所示的PT4的高壓繞組短接，將儀器的電流輸出端接到圖 9中所示的開口三角L601-L602，就可以開始測量了。其接線圖如圖 10所示。