《电容型设备相对介质损耗因数及电容量比值带电测试方法》

ICS点击此处添加ICS号

点击此处添加中国标准文献分类号

DL/T

中华人民共和国电力行业标准

DL/TXXXXX—XXXX

电容型设备相对介质损耗因数及电容量比

值带电测试方法

Energizedtestingmethodsforrelativedielectricdissipationfactorandcapacitance

ratioofcapacitanceequipment

点击此处添加与国际标准一致性程度的标识

（征求意见稿）

（本稿完成日期：2020年11月05日）

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

国家能源局发布

DL/TXXXXX—XXXX

I

DL/TXXXXX—XXXX

电容型设备相对介质损耗因数及电容量比值带电测试方法

1范围

本标准规定了电容型设备相对介质损耗因数及电容量比值现场带电测试的测试接线、测试条件、测

试方法、测试结果的判断及处理。

本标准适用于额定电压为110kV（66kV）～750kV电压等级电容型设备的相对介质损耗因数及电容量

比值带电测试。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB26860－2011电力安全工作规程（发电厂和变电所电气部分）

DL/T393－2010输变电设备状态检修试验规程

DL/T1516－2016相对介损及电容测试仪通用技术条件要求

3术语和定义

以下属于和定义适用于本文件。

3.1

电容型设备capacitiveequipment

采用电容屏绝缘结构的设备，如电容型电流互感器、电容型电压互感器、耦合电容器、电容型套管

等。

3.2

带电检测energizedtest

在运行状态下对设备状态量进行的现场检测。

注：改写DL/T393-2010，定义3.1.7。

3.3

信号取样单元auxiliarysamplingunit

在运行电压下，为安全获取电流检测信号而在电容型设备末屏（或高压尾端）接地线位置预先加装、

具备防开路保护措施的辅助取样装置。

3.4

1

DL/TXXXXX—XXXX

参考设备referenceequipment

与被测设备处于同相位同幅值电压作用下，用于对被测设备进行相对介质损耗因数和电容量比值带

电测试的电容型设备。

3.5

相对介质损耗因数relativedielectriclossfactor

在同相位同幅值电压作用下，两个电容型设备电流信号基波矢量角度差的正切值。

3.6

电容量比值capacitanceratio

在同相位同幅值电压作用下，两个电容型设备电流信号基波的幅值比。

3.7

初值initialvalue

设备验收试验合格投运后首次开展的相对介质损耗因数及电容量比值带电测试值。

[DL/T393－2010，定义3.1.8]

3.8

相对介质损耗因数变化量variablequantityofrelativedielectriclossfactor

相对介质损耗因数带电测试值与初值之差的绝对值。

注：相对介质损耗因数变化量=|本次相对介质损耗因数带电测试值—初值|。

3.9

电容量比值变化率changerateofcapacitanceratio

电容量比值带电测试值减去初值，然后与初值之比值乘以100%。

注：电容量比值变化率=（本次电容值比值带电测试值—初值）/初值×100%。

4测试接线

将信号取样单元分别串接在两台同相位同幅值电压作用下的电容型设备末屏（或高压尾端）接地线

上，其中一台设备作为参考设备，另一台设备作为被测设备，分别测量参考电流In和被测电流Ix，计算

两者介损差值及电容量比值(参见图1)。根据测得介损差值的变化趋势，判断设备的绝缘状况。在带电

测试条件下，同时作用在参考设备和被测设备上的外部影响因素相互抵消，测试结果能够比较真实的反

映设备本身状态。

2

DL/TXXXXX—XXXX

说明：

Cx──被测设备；

Cn──参考设备；

Ix──被测设备电流信号；

In──参考设备电流信号；

P──防开路保护器。

图1相对介质损耗因数及电容量比值带电检测测试接线示意图

5测试条件

5.1测试环境

5.1.1环境温度：-10℃～﹢50℃。

5.1.2相对湿度：不大于80%。

5.2被测设备

5.2.1处于同参考设备同相位同幅值作用下的运行状态，且表面应清洁、干燥。

5.2.2安装应满足附录A给出的技术指标要求的信号取样单元。

5.3参考设备

5.3.1选取的参考设备停电例行试验数据应稳定，介质损耗因数应相对较小。

5.3.2参考设备选定后不宜更换，确需更换时，应将更换后的被测设备首次测量值作为初值进行诊断。

5.3.3应优先选择与被测设备处于同母线或直接相连母线上的同相同类型设备作为参考设备，如同母

线或直接相连母线上无同类型设备，可选择同相异类设备。

5.3.4多母线分列运行时，各段母线宜分别选择参考设备。

5.4测试仪器

测试仪器的基本功能和技术要求应满足DL/T1516的规定。

5.5安全要求

5.5.1应严格执行GB26860中发电厂、变（配）电站巡视的要求。

5.5.2现场测试过程中应有专人监护，监护人在测试期间应始终行使监护职责。

3

DL/TXXXXX—XXXX

5.5.3应做好防止设备末屏（或高压尾端）开路的措施。

6测试方法

6.1测试前准备

6.1.1核对被测设备、参考设备运行编号、相别，查看并记录设备铭牌。

6.1.2检查测试电缆，其导通应良好。

6.1.3开机检查，仪器电量应充足，状态应良好。

6.1.4采用无线传输方式的测试仪器，各模块之间通讯应正常。

6.2测试步骤

6.2.1将带电测试仪器可靠接地。

6.2.2将两条测试电缆线分别连接到带电测试仪器的参考电流端和被测电流端，连接完成后、测试结

束前不得拔插测试电缆。

6.2.3将与仪器参考电流端端口连接的测试电缆可靠连接至参考设备信号取样单元，与仪器被测电流

端端口连接的测试电缆可靠连接至被测设备信号取样单元。

6.2.4检查测试电缆连接可靠无误后，先后分断信号取样单元箱内的保护压板和刀闸。

6.2.5合上带电测试仪电源开关，正确设置各项参数。

6.2.6开始测试，数据稳定后停止测试，记录、存储测试数据；必要时，可多次重复测试，选取一组

较稳定数据作为测试结果。

6.2.7测试完毕，应先合信号取样单元内的刀闸和保护压板，确保末屏（高压尾端）可靠接地后，拆

除测量电缆，关闭取样单元箱。

7测试结果的判断及处理

7.1同相比较法

7.1.1对于在同一参考设备下的电流互感器/套管带电测试，其判断应符合下列标准：

a)同相设备相对介质损耗因数变化量不应超过0.003，电容量比值变化率应在±5%范围内；

b)同相同厂同型号设备相对介质损耗因数应在±0.003范围内。

7.1.2对于在同一参考设备下的电容式电压互感器/耦合电容器带电测试，相对介质损耗因数变化量不

应超过0.003，电容量比值变化率应在±2%范围内。

7.1.3相对介质损耗因数及电容量比值带电测试判断标准可参照附录C给出的确定方法。

7.2相间比较法

7.2.1同厂同型号的三相电容型设备，其带电测试结果不应有明显差异。

4

DL/TXXXXX—XXXX

7.2.2必要时，可依照公式（1）和（2），根据参考设备停电例行试验结果，把带电测试得到的相对

介质损耗因数和电容量比值换算成绝对量，并参照DL/T393的规定判断其绝缘状况。

tanδX0=tan(δX-δN)+tanδN0（1）

CX0=CX/CN×CN0（2）

式中：

tanδX0──换算后的被测设备介质损耗因数绝对量；

tanδN0──参考设备最近一次停电例行试验测得的介质损耗因数；

tan(δX－δN)──带电测试获得的相对介质损耗因数；

CX0──换算后的被测设备电容量绝对量；

CN0──参考设备最近一次停电例行试验测得的电容量；

CX/CN──带电测试获得的电容量比值。

7.3结果处理

7.3.1测试数据异常时，应分别排查测试仪器是否正常、测试接线及信号来源是否正确、信号取样单

元是否完好，必要时可选择其他参考设备进行比对测试。

7.3.2测试结果超标时，应结合设备的历史运行状况、历次试验数据、同类型设备的参考数据进行分

析，必要时进行停电综合诊断（如油样分析、局放测试、高电压介损试验），停电试验前应增加测试频

次加强跟踪。

7.3.3测试结果超标时，对电容式电压互感器，还可结合运行条件下的二次电压进行横向和纵向比较

分析。

7.3.4相对介质损耗因数及电容量比值带电测试的数据分析示例参见附录D。

8测试报告

8.1测试报告应包括以下内容：

a)变电站名称；

b)环境及仪器信息；

c)测试日期及时间；

d)测试单位和测试人员；

e)参考设备名称、设备型号、停电例行试验数据；

f)被测设备信息、带电测试数据、换算后的绝对量数据；

g)测试结论和建议。

8.2相对介质损耗因数及电容量比值带电测试报告格式参见附录E。

5

DL/TXXXXX—XXXX

AA

附录A

（规范性附录）

信号取样单元及电流传感器技术指标要求

A.1工作条件

工作温度：-10℃~+50℃；

工作湿度：不大于90%

A.2取样单元技术要求

A.2.1取样单元应采用金属外壳，防护等级不低于IP65，具备优良的防锈、防潮、防腐性能，且便于

安装。

A.2.2取样单元应采用多重防开路保护措施，能有效防止测试过程中因接地不良和测试线脱落等原因

导致的末屏电压升高，保证测试人员的安全，且不影响被测设备的正常运行。

A.2.3对于电容型套管，应安装专用末屏适配器，并保证其长期运行时的电气连接及密封性能。

A.2.4对于线路耦合电容器，为避免对载波信号造成影响，宜采用在原引下线上直接安装穿芯电流传

感器的取样方式。

A.2.5取样回路的连接电缆或导线应具有较高的机械强度，并应在被测设备的末屏引出端就近加装可

靠的防开路保护装置。

A.2.6取样单元应免维护，正常使用寿命不应低于10年。

A.3电流传感器技术要求

测量范围：1mA～1A；

精度等级：0.02级；

负载电阻：不另接负载电阻；

传感器结构：可带电拆装。

6

DL/TXXXXX—XXXX

BB

附录B

（规范性附录）

信号取样接线方法

B.1对于电容型套管、电流互感器以及不带结合滤波器的电容式电压互感器和耦合电容器，其信

号取样接线方法采用图B.1a）或图B.1b）所示的方式。对电容型套管，当末屏为封闭式结构时，引下

前还应安装专用末屏适配器，并保证其长期运行时的电气连接及密封性能。

B.2对于带有结合滤波器的电容式电压互感器和耦合电容器，其信号取样接线方法采用图B.1c）

或图B.1d）所示的方式。

a）CT外置型信号取样单元接线方式1b）CT内置型信号取样单元接线方式1

c）CT外置型信号取样单元接线方式2d）CT内置型信号取样单元接线方式2

图B.1电容型设备信号取样接线方法

C

7

DL/TXXXXX—XXXX

附录C

（资料性附录）

相对介质损耗因数及电容量比值带电测试判断标准的确定方法

C.1概述

确定相对介质损耗因数及电容量比值带电测试的判断阈值主要考虑大量的历史数据、设备的故障

率、现场案例。工况条件下的设备绝缘缺陷发展过程及规律较为复杂。电容型设备近十年的缺陷率和故

障率均远低于1%。以小概率风险事件（5%）和停电试验允许值作为电容型设备相对介质损耗因数及电容

量比值带电测试判断阈值的制定基础具有一定的可操作性。各运行单位可根据生产管理需要及更多的数

据积累，在此基础上制定差异化的状态控制值。

C.2电流互感器和套管

基于8500组现场带电测试数据，图C.1给出了电流互感器和套管的相对介质损耗因数及电容量比值

带电测试数据经验分布。

根据图C.1a），累计概率95%对应的相对介质损耗因数变化量接近0.003。

根据图C.1c），概率95%对应的相对介质损耗因数置信区间接近(－0.003，＋0.003)。

根据图C.1b），概率95%和75%对应的电容量比值变化率置信区间分别为(－15%，＋15%)和(－5%，

＋5%)，数据呈现较大分散性。其判断指标宜结合停电试验允许值考虑。

根据现有数据的统计分析，获得电流互感器和套管带电测试状态判断的阈值：相对介质损耗因数变

化量不超过0.003；相对介质损耗因数不超过±0.003；电容量比值变化率不超过±5%。

a）相对介质损耗因数变化量b）电容量比值变化率

c）相对介质损耗因数

图C.1电流互感器和套管的带电测试数据经验分布

8

DL/TXXXXX—XXXX

C.3电容式电压互感器和耦合电容器

基于5200组现场带电测试数据，图C.2给出了电容式电压互感器和耦合电容器的相对介质损耗因数

及电容量比值带电测试数据经验分布。

根据图C.2a），累计概率95%和75%对应的相对介质损耗因数变化量分别接近0.02、0.003。相对介

质损耗因数变化量呈现较大分散性。其判断指标宜结合停电试验允许值综合考虑。

根据图C.2b），概率95%对应的电容量比值变化率置信区间接近(－2%，＋2%)。

根据现有数据的统计分析，获得电容式电压互感器和耦合电容器带电测试状态判断的阈值：相对介

质损耗因数变化量0.003；电容量比值变化率不超过±2%。

a）相对介质损耗因数变化量b）电容量比值变化率

图C.2电容式电压互感器和耦合电容器的带电测试数据经验分布

9

DL/TXXXXX—XXXX

DC

附录D

（资料性附录）

数据分析示例

D.1测试数据

被测设备（220kV油纸电容型电流互感器）相对介质损耗因数及电容量比值历年带电测试数据见表

D.1。

表D.1被测设备带电测试数据

测试时间测试参量A相B相C相

相对介质损耗因数0.02560.003-0.0002

2010-08-04

电容量比值1.00690.99230.9943

2009-07-21相对介质损耗因数0.0010.00150.0005

（初值）电容量比值0.99890.99450.9975

被测及参考设备（电流互感器）历史停电数据见表D.2。

表D.2历史停电试验数据

单元测试时间测试参量A相B相C相

介质损耗因数0.002650.002890.00262

参考设备2008-10-11

电容量789.5pF793.6pF785.6pF

介质损耗因数0.002850.002750.00278

被测设备2008-10-12

电容量796pF788.5pF782.3pF

D.2数据分析

D.2.1同相比较分析

表D.1中被测设备A相2010年相对介质损耗因数带电测试为0.0256，而上一次（2009年）的测试

值为0.001，其变化量的绝对值超0.003，超出本标准第7.1.1款关于相对介质损耗因数变化量的规定。

D.2.2相间比较分析

10

DL/TXXXXX—XXXX

依据本标准第7.2.2款给出的方法，对表D.1中被测设备A相的相对介质损耗因数进行换算，得到

绝对介质损耗因数值为0.02825，超过了DL/T393-2010中介质损耗因数不超过0.8%的判断规定，建议

尽快做停电综合诊断。

D.3综合诊断

D.3.1油样的色谱和微水试验

被测设备A相油样的色谱和微水数据见表D.3。初步判断为内部存在低能量放电性故障。

表D.3被测设备A相油色谱数据（气体单位：μL/L）

CH4C2H4C2H6C2H2H2COCO2总烃微水

1498.100.91114.531.3445586.01155.64637.721614.8820mg/L

D.3.2离线测试

2010年8月11日，被测设备A相停电介损及电容量试验数据分别为0.02165、793.6pF。A相介损

值超过了DL/T393-2010的判断规定，并与带电测试换算结果0.02825接近。

D.3.3局部放电试验

被测设备A相的局部放电起始电压为62kV，熄灭电压为50kV。1.2Um下局部放电量达到578pC，

局部放电量严重超标。

D.4分析结论及结果处理

被测设备A相内部存在绝缘缺陷，属于局部低能量放电性故障，应退出运行。

解体检查发现电容屏褶皱并出现X蜡，见图D.1。

图D.1被测设备A相电流互感器电容屏上析出的蜡质

11

DL/TXXXXX—XXXX

ED

附录E

（资料性附录）

带电测试报告