目前，我國配電系統的電源中性點(diǎn)一般是不直接接地的，所以當線(xiàn)路單相接地時(shí)流過(guò)故障點(diǎn)的電流實(shí)際是線(xiàn)路對地電容產(chǎn)生的電容電流。據統計，配電網(wǎng)的故障很大程度是由于線(xiàn)路單相接地時(shí)電容過(guò)大而無(wú)法自行熄弧引起的。因此，我國的電力規程規定當10kV和35kV系統電容電流分別大于30A和10A時(shí)，應裝設消弧線(xiàn)圈以補償電容電流，這就要求對配網(wǎng)的電容電流進(jìn)行測量以做決定。另外，配電網(wǎng)的對地電容和PT的參數配合會(huì )產(chǎn)生PT鐵磁諧振過(guò)電壓，為了驗證該配電系統是否會(huì )發(fā)生PT諧振及發(fā)生什么性質(zhì)的諧振，也必須準確測量配電網(wǎng)的對地電容值。傳統的測量配網(wǎng)電容電流的方法有單相金屬接地的直接法、外加電容間接測量法等，這些方法都要接觸到一次設備，因而存在試驗危險、操作繁雜，工作效率低等缺點(diǎn)。
為解決這些問(wèn)題，我公司與大專(zhuān)院校及試驗研究院共同潛心研制，開(kāi)發(fā)出配網(wǎng)電容電流測試儀。該新型智能化測試儀直接從PT的二次側測量配電網(wǎng)的電容電流，與傳統的測試方法相比，該儀器無(wú)需和一次側直接相連，因而試驗不存在危險性，無(wú)需做繁雜的**工作和等待冗長(cháng)的調度命令，只需將測量線(xiàn)接于PT的開(kāi)口三角端就可以測量出電容電流的數據。由于從PT開(kāi)口三角處注入的是微弱的異頻測試信號，所以既不會(huì )對繼電保護和PT本身產(chǎn)生任何影響，又避開(kāi)了50Hz的工頻干擾信號，同時(shí)測試儀的輸出端可以耐受100V的交流電壓，若測量時(shí)系統有單相接地故障發(fā)生，亦不會(huì )損壞PT和測試儀，因而無(wú)需做特別的**措施，使這項工作變得**、簡(jiǎn)單、快捷，且測試結果準確、穩定、可靠。
該測試儀采用大屏幕液晶顯示，中文菜單，操作非常簡(jiǎn)便，且體積小、重量輕，便于攜帶進(jìn)行戶(hù)外作業(yè)，接線(xiàn)簡(jiǎn)單，測試速度快，數據準確性高，大大減輕了試驗人員的勞動(dòng)強度，提高了工作效率。
四、LYDRC-3配電網(wǎng)電容電流測量原理
LYDRC-3配電網(wǎng)電容電流是從PT 開(kāi)口三角側來(lái)測量系統的電容電流的。其測量原理如圖二所示。
圖二 測量原理圖
在圖二中，從
PT開(kāi)口三角注入一個(gè)異頻的電流（非50Hz的交流電流，目的是為了消除工頻電壓的干擾），這樣在PT高壓側就感應出一個(gè)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(guò)PT和對地電容形成回路，所以圖二又可簡(jiǎn)化為圖三。
圖三 簡(jiǎn)化物理模型
根據圖三的物理模型就可建立相應的數學(xué)模型，通過(guò)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=3ωCOUφ（Uφ為被測系統的相電壓）計算出配網(wǎng)系統的電容電流。
五、LYDRC-3配電網(wǎng)電容電流配電網(wǎng)中PT接線(xiàn)方式及PT的變比
配電網(wǎng)中的PT接線(xiàn)方式和PT的變比會(huì )對測試儀的測量結果產(chǎn)生很大的影響，如果PT的接線(xiàn)方式和變比選擇不正確，測量結果將不是系統的真實(shí)電容電流值，而是真實(shí)值乘以?xún)勺儽戎痰钠椒奖?。因此為了測得正確的數據，在測試前必須對配電網(wǎng)中PT的接線(xiàn)方式及PT變比有一個(gè)清晰的了解。本測試儀采用循環(huán)選擇的方式來(lái)選擇系統PT的各種接線(xiàn)方式及變比，這樣用戶(hù)無(wú)需繁瑣地輸入各種PT接線(xiàn)方式下的變比，使測量工作更簡(jiǎn)便、更快捷。本儀器提供五種“方式”的選擇，即3PT、3PT1、4PT，4PT1、1PT，每種方式代表一種PT的接線(xiàn)方式和不同的變比，這五種方式基本上包括配電系統中各種常用的PT接線(xiàn)方式。
目前，我國配電網(wǎng)的PT接線(xiàn)方式有以下幾種：
1、3PT接線(xiàn)方式：
這種接線(xiàn)方式分“N接地”、“B相接地”兩種，分別如圖四和圖五所示。
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(kāi)口三角的二次繞組可能
電網(wǎng)系統的線(xiàn)電壓，如
6kV、10kV或35kV）。這三個(gè)變比就分別對應于測試儀中“方式”選擇中的3PT、3PT1三種方式，通過(guò)短按“方式/測量”鍵來(lái)進(jìn)行方式選擇。
圖四 N接地方式
圖五 B相接地方式
圖四、圖五所示的系統運行方式是從開(kāi)口三角測量系統電容電流時(shí)所必須的運行方式，而對于一般的配網(wǎng)系統，并不都是處于這樣的運行方式下，例如在系統中還接有消弧線(xiàn)圈、PT高壓側中性點(diǎn)接有高阻消諧器、PT開(kāi)口三角接有二次消諧裝置等。這時(shí)，為了使用測試儀進(jìn)行容性電流的測量，必須將運行方式轉換為圖四或圖五所示的運行方式。
常見(jiàn)的采用3PT接線(xiàn)方式的配網(wǎng)其運行方式如圖六所示。
圖六 LYDRC-3配電網(wǎng)電容電流常見(jiàn)的采用3PT接線(xiàn)方式的配網(wǎng)運行方式
這時(shí)，使用測試儀測量配網(wǎng)電容電流前必須完成以下操作：
1) 檢查測量用的PT高壓側中性點(diǎn)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(jìn)行測量，我們就只考慮這組PT的接線(xiàn)情況。而無(wú)需關(guān)心系統內的其他PT的情況。如果系統中有些PT安裝高阻消諧器，有些沒(méi)安裝，則完全可以從沒(méi)有安裝高阻消諧器的PT進(jìn)行測量，這樣可以省去短接消諧器的工作。
2) 檢查消弧線(xiàn)圈是否全部退出運行。在有電氣聯(lián)系的被測電壓等級系統中所有消弧線(xiàn)圈均要退出運行，并非只退出該變電站的消弧線(xiàn)圈。同時(shí)只考慮被測電壓等級的情況，無(wú)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(guò)聯(lián)絡(luò )線(xiàn)與變電站B的10kV系統相連，變電站A有2臺消弧線(xiàn)圈，變電站B有1臺消弧線(xiàn)圈，則測量時(shí)有電氣聯(lián)系的這3臺消弧線(xiàn)圈均要退出運行；而35kV系統有無(wú)消弧線(xiàn)圈則無(wú)需考慮。
3) 退出PT 開(kāi)口三角的消諧裝置。如果經(jīng)過(guò)實(shí)測證明，開(kāi)口三角所接的某些廠(chǎng)家某些型號的二次消諧裝置對測量結果沒(méi)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(fā)生時(shí)才動(dòng)作，該類(lèi)消諧器一般對測量無(wú)影響。
4) 如果PT二次側并列運行（很少見(jiàn)），則將其改為單獨運行。
5) 確保將測試儀的電流輸出端正確接到圖四的開(kāi)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(jìn)行檢查：（1）用萬(wàn)用表分別測量PT二次側三相電壓和開(kāi)口三角電壓；將三相電壓中的*大值減去*小值得到的差和開(kāi)口三角電壓比較，如果兩者差不多，就說(shuō)明找到的開(kāi)口三角端是正確的；如果兩者差別很大，則說(shuō)明沒(méi)有正確找到開(kāi)口三角端。例如，測量得到三相電壓分別為61V、60V、59.5V，則正確的開(kāi)口三角電壓應為1.5V左右，如果測量得到的開(kāi)口三角電壓僅為0.2V，說(shuō)明所找的開(kāi)口三角端不正確或PT開(kāi)口三角連線(xiàn)已經(jīng)斷開(kāi)（在現場(chǎng)實(shí)測中發(fā)現有多個(gè)變電站的PT 開(kāi)口三角連線(xiàn)斷開(kāi)情況）。
6) 選擇正確的PT變比，也就是選擇正確的PT接線(xiàn)方式。配網(wǎng)電容電流測試儀是通過(guò)選擇PT接線(xiàn)方式和系統電壓來(lái)達到選擇PT變比的作用，這樣對于試驗人員會(huì )更方便、快捷。PT一般是采用100/3V的二次繞組連接成開(kāi)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(kāi)口三角。為了確保選擇變比的正確，可以通過(guò)測量組成開(kāi)口三角的各繞組的電壓來(lái)確定。
完成以上操作后，就可以運用配網(wǎng)電容電流測試儀進(jìn)行準確測量電容電流了。
2、4PT接線(xiàn)方式
在測量中，如系統有3PT的接線(xiàn)PT，盡量從3PT中測量，盡量避免采用4PT接線(xiàn)方式。
大部分變電站中的4PT的接線(xiàn)方式有兩種接法，分別如圖七和圖八所示。對于圖七中這種4PT的接線(xiàn)方式，組成星形的三個(gè)PT的開(kāi)口三角側被短接，系統零序電壓由第四個(gè)PT的測量線(xiàn)圈來(lái)測量，各相電壓分別從A－N、B－N、C－N端測量。這種接線(xiàn)方式下，系統單相接地時(shí)N－L端的電壓為57.7V。
圖七 4PT接線(xiàn)方式一
圖八 4PT接線(xiàn)方式二
圖八中的接線(xiàn)和圖七中的接線(xiàn)唯壹區別是在N－L端串接入第四個(gè)PT的33V二次線(xiàn)圈，這樣當系統單相接地時(shí)，N－L兩端電壓為91V（即57.7V＋33.3V）。
在圖七和圖八中,測量信號都是從N-L端注入。
在圖七中，零序
PT（即第4個(gè)PT）的二次零序繞組是ox-oa繞組，其電壓通常為
V，則測量
時(shí)
PT變比為
。這種接線(xiàn)方式和變比下，對應于測試儀的“4PT”方式。也就是說(shuō)，如果接線(xiàn)方式如圖七所示，則在測量電容電流前必須通過(guò)短按“方式/測量”按鈕來(lái)選擇 “4PT”方式。
在圖八中，零序
PT（即第4個(gè)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(lián)組成，主繞組ox-oa的電壓為100/√3（V），副繞組oxo-oao的電壓為100/3V，則測量時(shí)PT變比為：
。這種接線(xiàn)方式下，對應于測試儀的“4PT1”接線(xiàn)方式。
其中， 為配電網(wǎng)系統的線(xiàn)電壓，如6kV、10kV或35kV。
第三種4PT接線(xiàn)方式如圖九所示。這種接線(xiàn)方式比較少見(jiàn)，但在系統中還是存在。在圖九中這種接線(xiàn)方式三相PT的三個(gè)二次輔助繞組即：1ao-1xo、2ao-2xo、3ao-3xo組成開(kāi)口三角L601-L602，oa-ox和oao-oxo為零序PT的兩個(gè)二次繞組，它們與開(kāi)口三角L601-L602組成一個(gè)大的開(kāi)口三角N600-L601。相電壓也是從a、b、c與N600中測量。
對于這種接線(xiàn)方式，將L601和L602短接，并從N600和L601端注入測量電流，接線(xiàn)方式選擇“4PT1”即可。
圖九 4PT接線(xiàn)方式三
對于4PT的接線(xiàn)方式，當被測的三相對地電容小于30微法時(shí)（10kV電容電流約為55A），測量結果是準確的。但當被測電容太大時(shí)，測量結果就會(huì )隨電容的增大而偏差較多。如果比較準確測量，可將4PT接線(xiàn)的運行方式轉變?yōu)?PT的運行方式，然后按前面所述的3PT方式進(jìn)行測量。
將4PT接線(xiàn)的運行方式轉變?yōu)?PT的運行方式的方法如下：
1) 對于4PT的接線(xiàn)方式一和方式二， 將第四個(gè)PT高壓側短接，并將被短接的開(kāi)口三角側打開(kāi)，從打開(kāi)兩側注入電流測量即可。這時(shí)4PT接線(xiàn)的運行方式就完全變成了3PT的運行方式。
2) 對于
4PT的接線(xiàn)方式三，將零序PT即圖九中所示的PT4的高壓繞組短接，將儀器的電流輸出端接到圖九中所示的開(kāi)口三角L601-L602，就可以開(kāi)始測量了。其接線(xiàn)圖如圖十所示。
圖十 4PT接線(xiàn)方式轉變?yōu)?span>3PT接線(xiàn)方式測量示意圖