電容量量測
Capacitance Measurement
適用設備:電容器及電抗器 / 高壓並聯電容器
電容量量測 (Capacitance Measurement) 是所有高壓並聯電容器之例行試驗項目。依 IEC 60871-1 §7,以電容電橋在 0.9~1.1 倍額定電壓下量測,使用排除諧波誤差之方法。容差要求為電容器單元 −5% 至 +10%、電容器組 0% 至 +10%。須在耐壓試驗前後各量測一次,比對是否有元件擊穿或內部熔絲動作。
安全資訊 — 高風險
量測須對電容器施加 0.9~1.1 倍額定電壓。電容器儲存大量電荷,斷電後仍可維持高壓數分鐘。量測前後均須確認電容器已安全放電。
- 絕緣手套
- 安全眼鏡
- 絕緣鞋
- 電容器已完全斷電並確認無電壓
- 電容器已透過內建放電裝置或外部放電電阻安全放電
- LOTO 程序已完成
- 試驗區域已設置安全圍欄與警示標誌
- 電容器外殼有明顯膨脹、漏油或損傷
- 放電程序未完成
- 安全圍欄或聯鎖裝置故障
電容器即使在斷電後仍可長時間維持殘餘電壓。量測前後均須以放電棒或放電電阻確認已安全放電至零電壓。
試驗接線圖
檢測四階段
出廠試驗 (Routine Test)
適用電容量量測為所有電容器單元之例行試驗項目(IEC 60871-1 §7)。須進行耐壓前初步量測與耐壓後最終量測。
1. 確認電容器已完全斷電並安全放電,LOTO 完成。 2. 初步量測:以不超過 0.15 U_N 之降低電壓量測電容量,作為耐壓試驗前之基準值。 3. 完成端子間耐壓試驗(§9)與端子-容器間耐壓試驗(§10)。 4. 最終量測:以 0.9~1.1 U_N 之電壓量測電容量,使用排除諧波誤差之方法。 5. 記錄量測電壓、電容量與量測溫度。 6. 比較初步量測與最終量測之電容量,確認無元件擊穿或內部熔絲動作(電容量變化)。 7. 確認量測值符合容差要求。
- 耐壓前初步量測用於偵測耐壓過程中是否有元件擊穿或內部熔絲動作
- 量測方法須排除諧波引起之誤差
- 多相電容器須調整量測電壓使每個元件承受 0.9~1.1 倍額定電壓
執行頻率:出廠時對每一電容器單元量測
來源:IEC 60871-1 (2014), Clause 7.1
型式試驗 (Type Test)
不適用電容量量測為例行試驗項目,非型式試驗。
竣工試驗 (Commissioning)
適用竣工時量測電容器組各相電容量,確認組裝正確且相間平衡。
量測各相電容量,確認符合容差要求且相間比值不超過 1.05。
- 電容器組之相間電容量平衡直接影響不平衡保護之設定
- 與出廠值比較確認運輸安裝未造成損傷
執行頻率:安裝竣工時執行一次
來源:IEC 60871-1 (2014), Clause 7.1
維護試驗 (Maintenance)
適用定期量測電容量可追蹤電容器劣化趨勢。電容量下降可能指示內部元件擊穿或熔絲動作。
步驟同例行試驗之最終量測。與歷次記錄比較,關注趨勢變化。
- 電容量下降 = 內部元件損失,須評估剩餘容量是否仍在容差內
- 電容量上升可能因環境溫度變化,須同時記錄溫度
執行頻率:依維護策略,建議每 1~3 年
來源:IEC 60871-1 (2014), Clause 7.1
試驗設備
- 電容電橋(Capacitance Bridge) — 精度足以判定容差要求,排除諧波誤差之量測方法
- 高壓試驗電源 — 輸出 0.9~1.1 U_N,正弦波形
- 放電棒或放電電阻 — 確保量測前後電容器安全放電
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