CN101930033A - 一种电容式电压互感器的不拆头试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电容式电压互感器的不拆头试验方法，电容式电压互感器由电容C11、C12和C2、电抗器L和中间变压器XT组成，由主电容器(C11、C12)和分压电容器C2组成电容分压器，A点位于C11和C12之间，B点位于C12和C2之间，δ点位于电容C2的另一端，测试C11时，用反接线法及高压屏蔽法测量，即A点接高压端，C11一端接地，测量电压为2kV，δ点和中间变压器XT尾端X点接屏蔽端；测试C12和C2时，用自激法进行测量，C11一端接地，由中间变压器XT二次绕组ax施压，经过中间变压器XT变压，提供电压。本发明的试验方法，大大减少了试验步骤，操作程序简单，试验数据准确，读数误差小。

Description

一种电容式电压互感器的不拆头试验方法

技术领域

　　本发明涉及一种电容式电压互感器的试验方法，具体涉及一种电容式电压互感器的不拆头试验方法。

背景技术

电容式电压互感器(简称CVT)是一种十分重要的高压输变电设备，我国110kV及以上电力***目前使用的电压互感器主要有电容式电压互感器和电磁式电压互感器。由于CVT具有绝缘强度高、能够降低雷击冲击波头陡度、不会与***发生铁磁谐振、造价低且能兼作耦合电容器用于电力线载波通信等优点，同时又由于相关材料和制造技术的进步，所以从二十世纪中期以来CVT应用迅速发展，近几年在电力***中应用的数量十分巨大，不仅在变电站线路出口上使用，而且大量应用在母线和变压器出口上代替电磁式电压互感器。CVT一般适用于110kV及以上电压等级，但由于受设计水平、制造经验、工艺水平和原材料等多种因素的限制，投运后如果发生故障，就会影响电网安全运行，受运行环境和电压等级的影响，特别是220kV及以上电压等级的设备，个头高大，引线沉重，使得拆头电气试验的工作量大、难度高，停电时间较长，再加上周围设备全部带电，强行工作会严重威胁设备和人员安全，这就需要在使用前对CVT进行试验。现有的对电容式电压互感器不拆头的试验方法，当试验电源谐波干扰或外界电场干扰强时，电桥难以平衡，读数误差较大，而消除干扰的措施使测试步骤繁多，程序复杂，人为因素影响大，因此，如何找到一种新的在试验时不需要对电容式电压互感器拆头的试验方法是当务之急。

发明内容

由鉴于此，本发明的目的是提供一种电容式电压互感器的不拆头试验方法，能有效解决现有技术中出现的问题，本发明结合自激法和高压屏蔽法，来实现电容式电压互感器介质损耗试验和电容量试验。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种电容式电压互感器的不拆头试验方法，电容式电压互感器由电容 C11、C12和C2、电抗器L和中间变压器XT组成，由主电容器(C11、 C12)和分压电容器C2组成电容分压器， A点位于C11和 C12之间，B点位于C12和C2之间，δ点位于电容C2的另一端，其中，

测试C11时，用反接线法及高压屏蔽法测量，即A点接高压端，C11一端接地，测量电压为2kV，δ点和中间变压器XT尾端X点接屏蔽端；

测试C12和C2时，用自激法进行测量，C11一端接地，由中间变压器XT二次绕组ax施压，经过中间变压器XT变压，提供电压。

进一步，测试C12和C2时，工作频率为40～47.5Hz，且B点电压UB≯2.5kV。 

进一步，在进行测试时，高压线应悬空放置。

一种电容式电压互感器的不拆头试验电路，包括C11试验电路与C12、C2试验电路，其中，所述C11试验电路包括电容C11、C12、C2、电抗器L及中间变压器XT，电容C11一端接地，另一端与电容C12、C2串联，中间变压器XT一端经电抗器L连接至电容C12、C2间，中间变压器XT另一端和电容C2一端连接屏蔽端；电容C11、C12间接高压端，测量端接地；

所述C12、C2试验电路包括电容C11、C12、C2、电抗器L及中间变压器XT，电容C11一端接地，另一端与电容C12、C2串联，中间变压器XT一端经电抗器L连接至电容C12、C2间， 电容C11、C12间连接测量端，中间变压器XT另一端接地，电容C2的另一端接高压端。

本发明的有益效果为：

本发明结合自激法和高压屏蔽法，测试C11电容量和介质损耗时，用反接线法测量，把δ点和中间变压器尾端X点接电桥引线的屏蔽端，消除支路电容电流的影响；测试C12和C2时，使用的是自激法进行测量。本发明的试验方法，大大减少了试验步骤，操作程序简单，试验数据准确，读数误差小。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书或者附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

图1为现有的电容式电压互感器的结构原理图；

图2为用正接线测量C1、C2串联的等效电路；

图3为电流IX移相的坐标示意图；

图4为本发明C11试验电路的接线图；

图5为本发明C12、C2试验电路的接线图。

具体实施方式

如图1所示， 220kV电容式电压互感器由电容分压器(C11、C12和C2)、电抗器L、中间变压器T和阻尼电阻R组成；电容分压器由主电容器(C11、 C12)和分压电容器C2组成，除用作分压器测量电压外，还可同时用于电力线路载波通信。电容分压器使较高的输电电压降到一个合适的低电压，并通过电抗器L接到中间变压器T上。中间变压器T有两个二次绕组，主二次绕组用于电压测量，辅二次绕组用于继电保护。阻尼电阻R接在辅二次绕组上，用于抑制谐波的产生。运行中的CVT，其绝缘性能主要取决于它的电容单元，其中包括主电容和分压电容，因此在电容式电压互感器试验中，主要是通过测试其电容的介质损耗（tgδ）和电容量，来判断CVT绝缘性能的好坏。

常规测试方法有以下缺点：电容式电压互感器（CVT）为叠装式结构，在现场试验时叠装式CVT的电容分压器和电磁单元不能分开，这样就对CVT的电容及介损测量的现场测量造成了相当大的困难。CVT制造厂在CVT叠装前对电容分压器的电容及介损进行分体测量，而对组装好的，将中压端子引出的CVT，可采用正接线直接进行测量，而对于没有抽头的CVT，在以往的试验中，通常在拆除引线后用正接线直接测量C11、C12（C11、C12简化为主电容C1）和C2的串联电容量，如图2所示，电容量可以准确测出来，但是介质损耗为负值或很小。通过理论分析可认识到，这是因为电磁单元的杂散阻抗可以模拟成一个RC串联模型，使A点电压超前，也造成电流Ix超前向第二象限偏转，造成δ角减小变成δ'，如果偏过90°就造成负值，如图3所示。同理，用反接线直接测量C11、C12（C11、C12简化为主电容C1）和C2的串联电容量，在δ端反接线加压<3kV，因为引入电抗器和中间变压器回路，介质损耗测量值较大。因此在进行测试时，通常在拆头后采用自激法测量，但是因为自激法接线较为复杂，对现场条件要求苛刻，我们寻求不拆线的试验方法。事实证明，以上方法得到的试验数据不具备参考性、准确性和可靠性，且每次都要重复拆引线和恢复引线的工作。

为了解决以上问题，通过现场实践和应用，找到以下一种专门针对220kV电容式电压互感器不拆引线试验的方法。

如图4所示，C11试验电路包括电容C11、C12、C2、电抗器L及中间变压器XT，电容C11一端接地，另一端与电容C12、C2串联，中间变压器XT一端经电抗器L连接至电容C12、C2间的B点，中间变压器XT另一端X点与δ点和屏蔽端连接；电容C11、C12间A点接高压端，测量端接地。在测试C11过程中，用反接线法（A点加压，C11上端线路接地）测量，测量电压为2kV。正常运行过程中，δ点和中间变压器XT尾端X点接地，若δ点和X点都不拆开，则把电容C2和中间变压器XT一次线圈Ca的损耗和电容量都进入回路中，测出的电容量为电容C2和Ca并联后与C12串联再与C11并联后所得的电容量和损耗。因此要想测得真正的电容C11的损耗和电容量，就须把δ点和中间变压器XT尾端X点接电桥引线屏蔽端，使图中A点以下的电容单元不进入测量回路，从而消除支路电容电流的影响。

如图5所示，C12、C2试验电路包括电容C11、C12、C2、电抗器L及中间变压器XT，电容C11一端接地，另一端与电容C12、C2串联，中间变压器XT一端经电抗器L连接至电容C12、C2间的B点，A点连接测量端，中间变压器XT另一端接地，电容C2的另一端δ点接高压端。测试电容C12和C2时，使用的是自激法进行测量，此时由中间变压器XT二次绕组ax施压，经过中间变压器XT变压，电容C11上端线路接地，电流留过电容C11后进入大地，而不进入测量回路，不影响测试效果。经过实践，在接线过程中应注意：高压线应悬空不能接触地面，否则其对地附加介损会引起误差，可用细电缆连接高压插座与CVT试品并吊起。由于电容C2电容量大，加上中间变压器XT、变频介损仪、CVT的输出容量限制及避免试验时出现谐振，工作频率宜取40～47.5Hz，且B点电压UB≯2.5kV。

Claims (4)

1.一种电容式电压互感器的不拆头试验方法，电容式电压互感器由电容 C11、C12和C2、电抗器L和中间变压器XT组成，由主电容器(C11、 C12)和分压电容器C2组成电容分压器， A点位于电容C11和 电容C12之间，B点位于电容C12和电容C2之间，δ点位于电容C2的另一端，其特征在于：

测试C11时，用反接线法及高压屏蔽法测量，即A点接高压端，电容C11一端接地，测量电压为2kV，δ点和中间变压器XT尾端X点接屏蔽端；

测试电容C12和C2时，用自激法进行测量，电容C11一端接地，由中间变压器XT二次绕组ax施压，经过中间变压器XT变压，提供电压。

2. 根据权利要求1所述的一种电容式电压互感器的不拆头试验方法，其特征在于：测试C12和C2时，工作频率为40～47.5Hz，且B点电压UB≯2.5kV。

3.根据权利要求1所述的一种电容式电压互感器的不拆头试验方法，其特征在于：在进行测试时，高压线应悬空放置。

4.一种电容式电压互感器的不拆头试验电路，包括C11试验电路与C12、C2试验电路，其中，所述C11试验电路包括电容C11、C12、C2、电抗器L及中间变压器XT，电容C11一端接地，另一端与电容C12、C2串联，中间变压器XT一端经电抗器L连接至电容C12、C2间，中间变压器XT另一端和电容C2一端连接屏蔽端；电容C11、C12间接高压端，测量端接地；

所述C12、C2试验电路包括电容C11、C12、C2、电抗器L及中间变压器XT，电容C11一端接地，另一端与电容C12、C2串联，中间变压器XT一端经电抗器L连接至电容C12、C2间， 电容C11、C12间连接测量端，中间变压器XT另一端接地，电容C2的另一端接高压端。

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