摘 要：本文主要阐述了在小接地电流系统的PT二次辅助线圈注入小电流变频测量信号来测量系统电容电流的方法与原理，以及其测量过程应注意的事项和影响测量结果的各种因素。 关键词：小接地电流系统电容电流 中性点不接地 PT二次辅助线圈 变频测量 信号 消谐器
1 传统的测量方法
传统的测量方法大致可分为估算法、直接法和间接法等。估算法是根据不同的电网，通过经验公式推算出电容电流的大小。由于电网上影响电容电流大小的因素比较很多，而且是动态变化的。通过经验公式估算不能完全动态地计算出实际的电容电流量，且精度不高。而间接法，是在线路上（单相对地之间或中性点对地之间）外加一个电容，测量电压的变化从而间接计算出电容电流值，但测量时要涉及一次设备，因此操作烦琐，准备工作时间长。
2 较简便的测量方法
现在国内很多厂家都研制出一种新型的电容电流测试仪，利用这种测试仪可以不需触及或操作一次设备，仅是通过PT的二次辅助线圈作简单的连线，即可安全、准确地完成该系统对地电容电流的测量。，测量电网实际的电感量，同时采用A/D采样回路和数字信号处理器，对注入和反馈的测量信号进行计算分析，从而得出被测结果。因为注入的测量信号有效值较小（一般小于5V），所以可以提高测量的安全性。其原理框图和测量接线图如图1、图2所示。
3 测试的注意要点
从上图可以看出，使用这种新型测试仪测量系统的电容电流接线很简单，测试过程简短，但由于测量结果受到系统的消弧、消谐等装置以及10kV PT接线，现就本人工作过程中的经验作一些总结。
3.1 PT开口三角并接消谐器的影响
为了消除不接地系统有可能发生的铁磁谐振，一般在PT开口三角并接有消谐器。其中有可能是线性电阻式消谐器（如并接一个灯泡），其电阻值范围10～100Ω。解决办法：在较短的测量时间内将消谐器解除。而可控硅式、压敏电阻式消谐器对测量结果不构成影响，测量过程中不用解除。
3.2 PT高压侧消谐器的影响
同样是为了消除铁磁谐振，可能在PT高压侧中心点对地连线中串接有消谐器，在这种情况下测量回路等效为开路，会引起测量结果远远偏离实际电容电流值。由于涉及更改一次设备接线的操作，这种情况的处理过程较烦琐。
3.3 PT类型及接线方式的影响
为了防止铁磁谐振，系统还有可能采用零序PT的接线（即4PT接线）方式。所谓4PT接线（图3），就是在A、B、C三相PT的基础上再增加一个串接在中性线上的零序PT，通过零序PT来监测系统不平衡度和实现其他继电保护功能。为简化作图，将3种方式的接线图合并为一，从L1～L3引出不同的线对应不同的方式。零序主绕组方式的PT其引出线是L2、L3；零序副绕组方式的PT其引出线是L1、L3；零序主绕组＋副绕组方式的PT其引出线是L1、L2。测量时就要搞清楚被测系统的PT是否是4PT，是何种接线，然后才能确定其变比，设置好测量参数。相应的折算关系式也要查阅厂家说明书。
还有一种PT，名为抗铁磁谐振式PT，其接线与4PT相似，但其A、B、C三相公用同一铁芯，零序PT独立一个铁芯（4PT则为四个单相PT），而且没有二次副绕组构成的闭合三角。由于这种类型的PT从二次侧往高压侧看零序阻抗为无穷大，使用注入法原理的测试仪进行测量时，注入的测量信号无法在一次回路构成回路，所以无法进行测量。
3.4消弧线圈的影响
对于自动补偿型消弧线圈（根据系统实时的电容电流的大小调节补偿量），由于消弧装置自带有测量电容电流的功能，会对测试仪注入的测量信号产生影响，造成测量结果偏差严重，所以一定要分开母线上的消弧线圈才进行测量。对于传统的非补偿型消弧线圈，虽然对测量没有影响，但要在测量仪输入相关的参数，如消弧线圈的档位、电感量、额定电流值、脱谐度等，设置烦琐容易出错，如调度允许建议最好能分开消弧线圈才进行测量。
3.5 PT不平衡电压的影响
PT不平衡电压（即开口三角的零序电压），对于测量结果会有影响。测试仪都有一定的抗电压干扰能力，但当电压超过允许值时，测量结果会有明显的波动。在测试前应先用万用表测量PT开口三角的电压，在一般情况下，A、B、C三相相电压的不平衡度不会超过3％（开口三角电压3V），如果不平衡电压值较大，可能是系统本身有接线或其他问题，则应先排除再进行测量。
3.6测量环境的影响
在潮湿的天气（如大雨、大雾），由于系统对地的泄漏电流较大，测量结果往往出现偏差，因此不宜进行测量。同时，测试仪对环境的温度及湿度也有要求，具体查阅厂家的资料。
3.7测量的其他注意事项
在测量前还应对所测系统的运行情况了解清楚。例如该系统10kV母线是否分段运行，如果分段运行则每段母线测量一次，将测量结果相加；该系统有多少台PT，二次侧是否并列运行，如果是并列，则每一台PT二次侧的消谐元件都要解除；测量出结果后应及时和理论估算值进行比较以核实是否正确，对于10kV无避雷线的单回架空线，电容电流为0.03A/km；10kV单芯电缆线路为1.5A/km。
4 结语
使用注入法测试仪测量系统的电容电流比传统的测试方法准确、简便，对被测系统安全运行和测量人员的人身安全都有积极的意义。因此我把自己在测量工作中积累的一些经验结合测试仪的基本原理作了以上的总结，希望能够帮助测试人员更好地开展测量电容电流的工作。
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文