220kV電容式電壓互感器不拆線試驗(yàn)研究

劉家然

摘要：電壓互感器試驗(yàn)是電力系統(tǒng)常見的試驗(yàn)項(xiàng)目之一，傳統(tǒng)的電壓互感器試驗(yàn)選擇拆除高壓引線法，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且安全度得不到保證，對(duì)此引入不拆線試驗(yàn)方法。文章采用試驗(yàn)方法證實(shí)了這一方法的科學(xué)性、可行性與優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵詞：220kV電容式電壓互感器；不拆高壓引線試驗(yàn)；電力系統(tǒng)；電容分壓器；電磁單元 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TM451 文章編號(hào)：1009-2374（2016）35-0095-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.35.046

電容式電壓互感器具有較高的性質(zhì)、功能，而且通常使用范圍較廣，由于其結(jié)構(gòu)構(gòu)造相對(duì)復(fù)雜，如果采用傳統(tǒng)的拆除高壓引線方法將耗費(fèi)更多的時(shí)間和精力，且安全度得不到保證，對(duì)此可以引入不拆高壓引線試驗(yàn)法，從而減少問題和隱患。

1 220kV電容式電壓互感器的電氣原理

220kV電容式電壓互感器主要由電容分壓器和電磁單元組成，其電氣原理圖如圖1所示。本文研究用的220kV電容式電壓互感器（以下簡(jiǎn)稱220kV CVT）為一體式結(jié)構(gòu)，無中壓引出端子。電容分壓器由上節(jié)高壓耦合電容C11、下節(jié)高壓耦合電容C12以及分壓電容C2組成。其中C11單獨(dú)置于上節(jié)瓷套內(nèi)、C12和C2統(tǒng)一置于下節(jié)瓷套內(nèi)，并通過分壓抽頭引入電磁單元。電磁單元由中間變壓器、補(bǔ)償電抗器以及阻尼器組成。來自于電力系統(tǒng)的高電壓，經(jīng)過電容分壓器抽取電壓，再經(jīng)中間變壓器變壓，可作為表計(jì)、繼電保護(hù)等使用的電壓源。

2 220kV CVT不拆高壓引線試驗(yàn)方法

2.1 C12與C2的介損和電容量測(cè)試

在不拆線情況下，220kV CVT的下節(jié)電容C12與C2可采用自激法測(cè)量，儀器采用介損儀AI-6000系列。測(cè)試C12時(shí)，將介損儀的測(cè)試線接在C12上端，介損儀的高壓線接在C2的下端N，由電橋低壓端從中間變壓器二次側(cè)繞組加壓，試驗(yàn)電壓選擇2～3kV。測(cè)試完C12后，調(diào)換介損儀的高壓線和測(cè)試線的位置，即測(cè)試線接在C2的下端N，高壓線接在C12上端，即可測(cè)出C2的介損值和電容值。

此方法中的電容值測(cè)試結(jié)果實(shí)際上是電橋電路中標(biāo)準(zhǔn)電容的一個(gè)比值。但在圖2原理接線圖中，測(cè)量C12時(shí)標(biāo)準(zhǔn)電容值實(shí)際上是C2與儀器內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)電容CN的串聯(lián)值，測(cè)量C2時(shí)標(biāo)準(zhǔn)電容值實(shí)際上是C12與儀器內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)電容CN的串聯(lián)值。由于CN電容值相對(duì)于C12、C2較小，帶來的誤差可忽略不計(jì)。目前，介質(zhì)儀型號(hào)AI-6000D相對(duì)之前的型號(hào)AI-6000C在自激法測(cè)量中，AI-6000D已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)以下功能：先測(cè)量C12，然后自動(dòng)倒線測(cè)量C2，并自動(dòng)校準(zhǔn)分壓影響。因此在實(shí)際工作中若采用AI-6000D或者以上型號(hào)的介損儀，已無需交換接線測(cè)量，也無需矯正C12與C2的電容值。

2.2 C11的介損和電容量測(cè)試

不拆高壓引線可使用反接法測(cè)量C11，介損儀的高壓線接在C11的下端，試驗(yàn)電壓為10kV，此方法中C11的上端、C2的末端和電磁單元電抗器的末端都是接地的，測(cè)量的將是C11、C12、C2以及電磁單元電容的串并聯(lián)組合電容，但由于電磁單元的電容和C2相比很小，影響可忽略不計(jì)，因此測(cè)試結(jié)果是C12、C2串聯(lián)和C11并聯(lián)的介損值和電容值。電氣原理圖如圖3所示：

目前，一些儀器如山東泛華電子科技有限公司的介損儀AI-6000E版本相對(duì)AI-6000D版本，已經(jīng)增加了低壓屏蔽技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)反接屏蔽法測(cè)量C11，將介損儀的高壓線接在C11的下端，將N端與X端短接后，接上介損儀的信號(hào)線CX端，選擇M型屏蔽反接線方式，試驗(yàn)電壓選擇10kV，加壓的過程中，經(jīng)過C11下端的電流不會(huì)流入測(cè)試回路中，因此測(cè)得的數(shù)據(jù)僅為上節(jié)電容C11的介損和電容值，且數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。

3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比與分析

表1中試驗(yàn)的220kV CVT為某變電站母線間隔3相電容式電壓互感器，該220kV CVT廠家為桂林電力電容器有限責(zé)任公司，型號(hào)是TYD4-220/√3-0.01H。

由表1中數(shù)據(jù)對(duì)比可以看出，在不拆線情況下使用反接屏蔽法測(cè)得的C11電容值與銘牌電容值的最大相對(duì)誤差不超過0.65%，與拆線情況下使用正接法測(cè)得的C11電容值最大相對(duì)誤差0.15%。在不拆線情況下使用自激法測(cè)量C12和C2的電容值與銘牌電容值的最大相對(duì)誤差不超過0.5%，與拆線情況下使用自激法測(cè)得的結(jié)果最大相對(duì)誤差不超過0.35%，且介損值均符合試驗(yàn)規(guī)范要求，證明在不拆線情況下使用反接屏蔽法測(cè)量C11，自激法測(cè)量C12和C2，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。

4 結(jié)語

對(duì)于220kV CVT高壓試驗(yàn)，在不拆線的情況使用反接屏蔽法測(cè)量C11、自激法測(cè)量C12和C2具有一定的科學(xué)性、可行性、合理性，而且該測(cè)量方法體現(xiàn)出多方面的優(yōu)勢(shì)，簡(jiǎn)單易于操作，試驗(yàn)時(shí)間比原來的拆線法減少了1/2以上，節(jié)省了停電時(shí)間，減少了拆接線過程中帶來的安全隱患。

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（責(zé)任編輯：蔣建華）