220k V電容式電壓互感器介損試驗不拆線測量方法誤差分析

陳 巍 周 琦 李 峰 汪 洋 侯 艷

1.國網河南省電力公司 河南 鄭州 450000 2.國網鄭州供電公司 河南 鄭州 450000

引言

電容式電壓互感器(CVT)絕緣性能好,耐壓水平高,能有效防止鐵磁諧振,其電容分壓器與阻波器結合能兼做載波通信的濾波裝置,具有電磁式電壓互感器的全部功能,現已逐步取代電磁式電壓互感器,廣泛應用于各變電站,因此為確保CVT 的安全穩定運行,良好的檢修維護就顯得十分重要。介損試驗是CVT例行試驗項目之一,在對發現絕緣老化、受潮等分布性缺陷方面十分靈敏有效。其中220k VCVT上節電容器單元介損試驗采用的方法多為傳統的正接法,該方法作業過程中需要登高攀爬瓷瓶拆除一次引線,不僅過程繁瑣而且帶來不小安全隱患,本文探討的是不拆一次引線反接法,分析了反接法如何屏蔽誤差分量及如何接線實現。并對下節電容器自激法不拆除一次引線誤差進行了分析。

1 電容式互感器的結構特點

電容式互感器主要是由兩部分組成,分別是電容分壓器和電磁單元。分壓器部分是由3臺某型號的耦合電容器,和1臺某型號的分壓電容器疊裝串聯組成。在每臺電容器的內部,芯子是由多個電容元件組成的。電容式互感器的底座是由油箱組成的,這種油箱底座和分壓電容器重疊在一起。如圖1所示,某電容互感器的電氣原理圖：由圖N 點是電容分壓器的低端,X點是補償器電抗器低壓端。電容器分壓器的低端和補償器電抗器的低壓端被引出來連接到油箱前方的出現的盒子內,這個中間連接著載波裝置。整個組成還和S(電壓的保護球隙)相互并聯。在電容式互感器相互運行時,電容器互感器的低端可以與大地相連接。當載波裝置在運行時退出,電容分壓器應該與補償電抗器低壓端之間可以進行短接而且還可以進行接地。

圖1 CTV的電氣原理圖

2 不拆引線測量方法分析

2.1 220k V電容式電壓互感器結構 220k V電容式電壓互感器內部結構如圖2所示,內部由高壓耦合電容C1,高壓耦合電容C21及分壓電容C22組成,其中高壓耦合電容C1位于上節套管,高壓耦合電容C21及分壓電容C22位于下節套管。下節套管中C22并入電磁單元,電磁單元由中間變壓器、補償電抗器以及阻尼器組成。

圖2 220k V電容式電壓互感器內部結構

2.2 220k VCVT介損試驗轉接盒的功能 在變電站220k V 等級高壓CVT的例行試驗現場應用此專用轉接盒：1名試驗人員穿戴安全帶攀爬絕緣梯,對CVT二次面板進行拆除并將試驗時所用到的全部4個二次端子即“N”、“X”、“da”和“dn”,用定制的試驗引線安全、牢固地接引至轉接盒主面板“試品區”相應的接線柱上。利用測試儀本身配套的試驗線將測試儀連接到轉接盒“儀器區”相應的接線柱上。接線完畢后,將轉換開關的旋鈕從“OFF”檔切換到“屏蔽法”檔,進行試驗的第一步測試。隨后將轉換開關的旋鈕從“屏蔽法”檔切換到“自激法”檔,進行試驗的第二步測試。完畢后將轉換開關的旋鈕從“自激法”檔切換到“OFF”檔,拆除轉換盒與CVT 和測試儀器的連線,該接線人員須再次上梯拆除試驗接線,恢復CVT 二次面板至初始狀態,完成整個試驗。采用上述技術方案所產生的有益效果在于：專用轉接盒主面板上“試品區”接線柱通過專用的絕緣導線和被測設備相連接,“儀器區”接線柱通過試驗測試儀本身配套的試驗線和測試儀相連接。主面板“轉換區”的轉換開關可以改變盒體內部的導線連接方式,實現無須爬梯倒線就能完成2種測試方式的目的。該轉接盒攜帶方便,操作簡單,實用安全,可將小組試驗人員由3人減少為2人,同時減少了試驗人員上梯登高和接線次數,優化整個試驗流程,提高了220k VCVT例行試驗效率。

2.3 不拆除一次引線反接法介損試驗分析 220k VCVT上節電容器單元介損試驗通常采用的是正接法,作業過程中需要登高攀爬瓷瓶拆除CVT一次高壓引線,不僅耗時耗力過程繁瑣,而且作業過程中伴隨有不少安全隱患。而不拆除一次高壓引線,使用反接法能省去繁瑣的作業過程。但絕大部分220k VCVT電磁單元沒有中壓引出端子,無法像500k VCVT 那樣方便施加屏蔽電壓。

2.4 分壓電容器的試驗 在分壓電容器的實驗中有一種測量方法叫做自激法測量。這種測量方法是在一定的情況下才會采取,當電壓無法被直接的加到每個電容上的時候,這種自激測量的方法被采用。這種自激測量的原理是在中間變壓器的中的低壓燒組的位置上進行加壓,之后在北側電容上通過中間變壓器裝置進行升壓產生高電壓。在對分壓電容器測量不同部分的電容的連接裝置是不同的。在測量分壓電容器電容時,不能將實驗電壓跳的過大。除此之外在進行實驗測試的時候,低壓電路的電流一般情況下都不應該超過低壓燒組額定電流的三倍。

2.5 安全效益 通過應用此專用轉接盒,省去了接線人員攀爬絕緣梯倒換接線的過程,降低了高摔及磕碰等不安全因素發生的概率。同時將作業小組人員由3人減至2人,增加了工作負責人對現場的把控,從而使作業現場安全的可控性大大增強。

結語

在不拆高壓引線時,使用自激法測量220k V 電容式電壓互感器下節C21及C22電容量時,應根據C21及C1的銘牌值來計算修正系數,從而得到C22的真實測量值。當出現C21測量值同時偏差較大的情況時,可咨詢測量儀器廠家,如確認該型號儀器在自動變換接線后是使用已測得的C22作為標準電容,則C21的測量值也應乘以修正系數。