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在线运行状态，在不拆线或保险的情况下，方便地测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，测量完成后，电容器不储能，无须放电，对操作者无任何安全威胁，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补偿负序、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，普通的电容测量仪器就无法在线测量出其中某个电容的数值。要想测得某个电容的容量，就要把该电容从并联系统中拆除下来，实际操作非常复杂，并在恢复时，极易出现保险断裂和接触不良的现象，造成电容器系统投入后，差压保护动作跳闸。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测量，可 以在母线上( 如图 1 ，AI 、AI I ) 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 的电 流，通过公式 X = U /I 计算 出电容的容抗 ;还可以根据公式 R x= X c /t a n ( 9 0 °-q) 计算出电容的损耗( R 是 电容器的电阻，q是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的电容，要想取得1A的电流，施加的工频电压在700V以上，为了保证操作者的人身安全和测试仪器的安全，必须设法降低施加电压。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1“F电容，在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。

　　普通电流表要保证测量毫安级电流的准确度是很容易做到的，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。更为严重的是在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。要想从改进钳形表测量精度上保证电容的测量精度，几乎无法实现。从现场的测试结果来看，钳形表测量到的主要是2、3次谐波的干扰值，要想消除外界干扰的影响、提高测量准确度也必须避开谐波的影响。 

　　基于以上2方面的考虑，采用变频正弦逆变电路，频率30～2000Hz可调，最大电流3A，最高电压12V交流有效值。

　　1.2电流测量

　　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，在使用200Hz电压源时，对于1F的电容，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相位测量

　　被测电流与施加电压之间的相位夹角为9O。，表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10MHz(0.1/zs)脉冲测量相位差，在50Hz被测电流时可以得到0.00005。的精度。据此可方便地计算出电容器的介损和功耗。 

　　1.4现场矫正