原理与使用电容器测试仪润仪仪表

本公司的主营产品：压力表、精密数字压力计、普通隔膜压力表、智能差压变送器，氢气压力表、膜片压力表、普通膜盒压力表、电接点压力表；校验仿真仪；压力变送器；不锈钢隔膜耐震压力表；校验装置；工业热工仪表；智能数控仪表；便携式压力校验仪；电线电缆；涡街流量计等。

原理与使用电容器测试仪润仪仪表

本文介绍一种实用电容器测试仪。

便携式电容测试仪可模拟电容器系统的线运行状态，不拆线或保险的情况下，方便地丈量电容器带电运行时所表现的容量和介损，尤其可方便地适用于多个电容器并联的系统中，并可用以检查电容器系统电气连接情况和保险的状态以及电容器受潮、缺油等的实际情况。

采用变频正弦信号，电压低、电流小，丈量完成后，电容器不储能，无须放电，对操作者无任何平安威胁，非常适合现场使用。

引　言

现代电力系统中，广泛采用电容器作为弥补负序、滤波、抽压等装置。为了增加耐压和容量，电容器往往采取串并联的方法，一旦电容串（并）联连接，对外就呈现出总的容量值，普通的电容丈量仪器就无法在线丈量出其中某个电容的数值。

要想测得某个电容的容量，就要把该电容从并统中拆除下来，实际操作非常复杂，并在恢复时，极易出现平安断裂和接触不良的现象，造成电容器系统投入后，差压维护动作跳闸。基于此，介绍一种实用电容器测试仪。

1电容测试仪原理

为了实现不拆线 模拟在线运行状态的丈量，可 以在母线上（如图 1AIAII对并联 电容施加交流 电 压 然后利用 电流钳形表分 别测 量每个被测 电容 电 流，通过公式 X=U/I计算 出电容的容抗 ;还可以根据公式 Rx=Xc/tan90°-q计算出电容的损耗（R电容器的电阻，q施加电压和电容电流之间的相位角）从而判别电容器缺油 碳化以及受潮等情况。

1.1施加电压

根据计算，对于牵引供电系统现在使用的4.51F电容，要想取得1A 电流，施加的工频电压在700V以上，为了保证操作者的人身平安和测试仪器的平安，必需设法降低施加电压。

设计中采用了变频的方式，如采用100Hz电压时，对于同一电容器，施加电压可降低2倍;采用200Hz电压时，可降低4倍。为了保证电容器测试后，不储存电荷，施加电压也不宜过高，选用12V

对1F电容，5OHz时的容抗为3.18k12采用12V电压时，钳形表所测得的电流约为4mA 这样用钳形表测量4mA 电流时，输出精度就是电容测量的精度。

普通电流表要保证丈量毫安级电流的准确度是很容易做到但对于钳形电流表来说，却是非常困难的要受到钳口的大小、闭合缝隙以及导线在钳口中的位置等诸多因素的影响。更为严重的牵引供电系统谐波的干扰下，一个毫安级钳形表的空载测量值在2A 以上，根本无法在现场应用。

要想从改进钳形表丈量精度上保证电容的丈量精度，几乎无法实现。从现场的测试结果来看，钳形表测量到主要是23次谐波的干扰值，要想消除外界干扰的影响、提高丈量准确度也必需避开谐波的影响。

基于以上2方面的考虑，采用变频正弦逆变电路，频率302000Hz可调，大电流3A 高电压12V交流有效值。

1.2电流丈量

流过被测电容的电流用交流钳形表测量，首先要求钳形表的内径要略大于被测电容引线端子的外径;其次，使用200Hz电压源时，对于1F电容，所测得的电流也仅为15mA 因此，对钳形表测量精度的要求也是较高的同时，为了与单片机配合，钳形表的电流比可按初级1mA /次级并联100kO,电阻得到1V电压选择。

1.3相位丈量

被测电流与施加电压之间的相位夹角为9O标明被测电容没有损耗。如果夹角不是9O°，则认为是损耗所致。设计中用10MHz0.1/z脉冲丈量相位差，50Hz被测电流时可以得到0.00005精度。据此可方便地计算出电容器的介损和功耗。

1.4现场矫正

为消除外界电磁干扰对电容值测量结果的影响，可采用内置规范电容修正。规范电容对外要有适合钳形表的丈量端子，可以在现场环境下，用标准电容的丈量值修正实际丈量值。

2测试仪结构及使用

根据电容测试仪原理拟定测试仪由计算机系统、钳形表传感器、规范电容修正系统、电压输出单元组成，如图2所示，该装置整体重量缺乏3kg适合现场携带。

进行电容值测试时，首先连接好各路引线，打开电源开关，将钳形表卡在规范电容器的外界输出线上，如图2虚线所示，仪器功能菜单选择现场校正，计算机控制开关K闭合，采集数据完成自动修正计算（再进行其它电容测试时，测试结果将直接剔除外界电磁干扰的影响）

然后将输出电压线连在要测试电容器组母线上，按图1接好线，用钳形表卡在一电容器引出线上，按下计数器按钮，装置自动记录下测量的电容值，逐一卡在每台电容器上并按下计数按钮完成全部电容值的测试。

需要测试介损时，功能菜单中选择，电容值和介损的测试将同步进行。经现场试用，装置大电容测试量程1000ffF精度0.3分辨率0.01F;介质损耗丈量范围tan≤15°，准确度0.1

1组4串8并的电容器组，整个测试时间（包括准备时间在内）不超过15min并且因电压加在母线上，测试中通过电容平安取得电流，相当于检查了回路（平安及连接件）完整性，有效防止了由于平安断裂和接触不良，造成电容器系统投入后，差压维护动作跳闸。

本公司的主营产品：压力表、精密数字压力计、普通隔膜压力表、智能差压变送器，氢气压力表、膜片压力表、普通膜盒压力表、电接点压力表；校验仿真仪；压力变送器；不锈钢隔膜耐震压力表；校验装置；工业热工仪表；智能数控仪表；便携式压力校验仪；电线电缆；涡街流量计等。