CN105699929A - 一种等效泄漏电流误差影响试验装置及其试验方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种等效泄漏电流误差影响试验装置及其试验方法，装置包括调压器、试验变压器、标准互感器、CVT试品以及电阻体；电源电压通过试验变压器和限流电阻接入标准电容式电压互感器和CVT试品的一次侧；试验变压器的原边与调压器连接，副边的一端接地，另一端与限流电阻的一端连接；限流电阻的另一端分别与标准电压互感器的一次侧和CVT试品的一次侧连接；标准电容式电压互感器的二次侧和CVT试品的二次侧均与互感器校验仪连接；所述电阻体并联在CVT试品的单节电容器单元两端，以模拟等效泄漏电流。本发明成功模拟了CVT分别在因雨水、灰尘等产生的泄漏电流情况，并验证了CVT在该种情况下其准确度依然能够达到高精度准确度等级的要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种电力***互感器装置及其方法，具体讲涉及一种等效泄漏电流误差影响试验装置及其试验方法。
背景技术
随着特高压(交流1000kV及以上)输电技术的工程应用，特高压电网电压的准确测量成为有待研究解决的关键技术问题。电力***广泛应用的工频高电压测量装置主要有电磁式电压互感器和电容式电压互感器两种(两者均属于无源电压测量***)，基本上能够满足500kV及以下电压等级电压计量和继电保护的要求。光电式电压互感器、电子式电压互感器(均属于有源电压测量***)目前还处在研发和试运行过程中，尚有电压测量精度、激光器寿命、***可靠性等问题需进一步研究解决，尚未获得规模应用。
当进入超/特高压等级，电磁式电压互感器由于绝缘困难已很少采用。电容式电压互感器(CVT)由于结构简单、可靠性高、造价较低，仍是超/特高压等级电网电压测量的主要设备。但是，现有CVT的设计应用于特高压电网，遇到了如下的技术困难：
1)杂散电容电流影响测量准确度：
传统的电容式电压互感器(CVT)，由于电容分压器高压臂与周围的接地体或带电体之间存在杂散电容，在高电压作用下，杂散电容电流流出或流入高压臂，导致电压测量误差。这种误差随着电压等级的增高而加大。我国西北750kV电网电容式电压互感器实测结果，杂散电流(包括电容电流和绝缘套表面泄漏电流)引起的测量误差可高达0.2％以上。电场仿真表明，1000kV的CVT，从分压器高压臂流入大地的电容电流可达20mA，造成显著的测量误差。通常采用加大分压器主电容量的措施来减少杂散电流的影响，但即使电容量增大到10000pf，特高压CVT的准确级也难达到0.1级的标准。
2)现场效验困难：
现有CVT测量误差受杂散电容影响因而与安装位置有关。超/特高压电压等级的CVT在现场安装后，需要进行现场效验，以便修正出厂时测定的比差和角差。在特高压变电站进行互感器的现场效验绝非易事。除了特高压标准电容器制造难度外、特高压变电站现场的电磁干扰也是进行现场准确效验比对的重要制约因素。
3)CVT响应特性问题：
数字化继电保护***的广泛应用对电压互感器的响应特性提出了越来越高的要求，要求互感器次级电压应快速准确反映初级电压的变化。有关规程要求，互感器初级对地短路后，次级电压应在0.2秒以内降至初始值的0.1以下。现有CVT均采用储能元件组成的铁磁谐振阻尼器，以抑制电磁单元中可能产生的铁磁谐振。储能元件的引入使互感器的响应特性变差，难以满足特高压电网继电保护快速准确动作的要求。目前尚没有对于电容式电压互感器进行的等效泄漏电流误差影响试验方法，本试验方法为首例。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种等效泄漏电流误差影响试验装置及其试验方法，成功模拟了CVT分别在因雨水、灰尘等产生的泄漏电流情况，并验证了CVT在该种情况下其准确度依然能够达到高精度准确度等级的要求，并且在上述情况下产生的误差变化小于传统结构CVT。
本发明的目的是采用下述技术方案实现的：
本发明提供一种等效泄漏电流误差影响试验装置，其改进之处在于，所述装置包括调压器、试验变压器、标准互感器、等电位屏蔽电容式电压互感器试品以及电阻体；电源电压通过试验变压器和限流电阻接入标准电容式电压互感器和等电位屏蔽电容式电压互感器试品的一次侧；试验变压器的原边与调压器连接，副边的一端接地，另一端与限流电阻的一端连接；限流电阻的另一端分别与标准电压互感器的一次侧和等电位屏蔽电容式电压互感器试品的一次侧连接；所述标准电容式电压互感器的二次侧和等电位屏蔽电容式电压互感器试品的二次侧均与互感器校验仪连接；所述电阻体并联在等电位屏蔽电容式电压互感器试品的单节电容器单元两端，以模拟等效泄漏电流。
进一步地，所述调压器、标准电容式电压互感器、等电位屏蔽电容式电压互感器试品和邻近接地体均接地。
进一步地，所述电阻体与等电位屏蔽电容式电压互感器试品的单节等电位屏蔽电容器单元并联方式包括：
等电位屏蔽电容式电压互感器试品的每节电容器单元均并联电阻体；
等电位屏蔽电容式电压互感器试品的第一节电容器单元并联电阻体；
等电位屏蔽电容式电压互感器试品的第二节电容器单元并联电阻体。
进一步地，所述电阻体的两端分别固定连接在每节等电位屏蔽电容器单元复合绝缘套管的两端法兰上。
进一步地，所述电阻体由电阻器先串后并的方式组成，电阻体的阻值根据所需模拟等效泄漏电流的大小进行配置，等效泄露电流短时峰值在30-50mA之间；所述电阻器采用高压电阻；高压电阻的电压需配合具体试验电压。
进一步地，测量电源电压的电容式电压互感器距离与等电位屏蔽电容式电压互感器试品足够远(此处的距离要求以对试品无干扰为依据，避免由于试品周围的物体由于距离试品过近从而对试品的试验结果产生干扰)，等电位屏蔽电容式电压互感器试品距离试验变压器足够远，以减少相互之间的干扰；所述等电位屏蔽电容式电压互感器误差测量参照JJG314-2010中测量用电压互感器检定规程。
本发明还提供一种等效泄漏电流误差影响试验装置的试验方法，其改进之处在于，所述方法在等电位屏蔽电容式电压互感器试品的单节电容器单元两端并联电阻体，以等效模拟由雨水和灰尘在等电位屏蔽电容式电压互感器试品表面产生的泄漏电流。
进一步地，所述电阻体与等电位屏蔽电容式电压互感器试品的单节电容器单元并联方式包括：
等电位屏蔽电容式电压互感器试品的每节电容器单元均并联电阻体；
等电位屏蔽电容式电压互感器试品的第一节电容器单元并联电阻体；
等电位屏蔽电容式电压互感器试品的第二节电容器单元并联电阻体。
进一步地，将所述电阻体的两端分别固定连接在每节电容器单元复合绝缘套管的两端法兰上。
进一步地，所述电阻体由电阻器先串后并的方式组成，电阻体的阻值根据所需模拟等效泄漏电流的大小进行配置，等效泄露电流短时峰值在30-50mA之间；所述电阻器采用高压电阻；高压电阻的电压需配合具体试验电压。
与现有技术比，本发明达到的有益效果是：
本发明提供的等效泄漏电流误差影响试验装置及其试验方法，成功模拟了CVT分别在因雨水、灰尘等产生的泄漏电流情况，并验证了CVT在该种情况下其准确度依然能够达到高精度准确度等级的要求，并且在上述情况下产生的误差变化小于传统结构CVT。
本发明提供的试验方法可根据试验要求改变电源电压等级(本次试验采用1000kV电压等级)，可根据试验现场情况以及实际运行情况改变并联与电容器单元两端的电阻体的电阻值大小，以改变所模拟的互感器表面的泄漏电流大小，可根据情况改变并联与电容器两端的电阻体的数量和并联方式，以模拟不同单元上的泄漏电流情况。本发明降低了试验难度，提高了可操作性并能与传统结构的CVT在相同情况进行下对比分析。
附图说明
图1是本发明提供的等效泄漏电流误差影响试验装置接线图；
图2是本发明提供的电阻体示意图，其中图(a)为电阻体连接方式I：每节电容器单元均并联一个电阻体，图(b)电阻体连接方式II：仅第一节电容器单元并联电阻体，图(c)电阻体连接方式III：仅第二节电容器单元并联电阻体，图(d)单节电阻体，Ra-Rd为电阻体，每节电阻体由若干支电阻器串、并联组成；R1-R6为电阻器；
图3是本发明提供的安装后的电阻体示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
本发明提供一种等效泄漏电流误差影响试验装置，该装置包括调压器T1、试验变压器、标准互感器、等电位屏蔽电容式电压互感器试品以及电阻体；电源电压通过试验变压器T2和限流电阻接入标准电容式电压互感器和等电位屏蔽电容式电压互感器试品的一次侧；试验变压器T2的原边与调压器T1连接，副边的一端接地，另一端与限流电阻R的一端连接；限流电阻R的另一端分别与标准电压互感器的一次侧和等电位屏蔽电容式电压互感器试品的一次侧连接；所述标准电容式电压互感器的二次侧和等电位屏蔽电容式电压互感器试品的二次侧均与互感器校验仪连接；所述电阻体并联在等电位屏蔽电容式电压互感器试品的单节电容器单元两端，以模拟等效泄漏电流。所述调压器T1、标准电容式电压互感器、等电位屏蔽电容式电压互感器试品和邻近接地体均接地。
根据选择电阻体的并联数量和并联方式如图2(a)、(b)、(c)，以模拟各种工况下的互感器等效泄漏电流值，所述电阻体与等电位屏蔽电容式电压互感器试品的单节电容器单元并联方式包括：
等电位屏蔽电容式电压互感器试品的每节电容器单元均并联电阻体；
等电位屏蔽电容式电压互感器试品的第一节电容器单元并联电阻体；
等电位屏蔽电容式电压互感器试品的第二节电容器单元并联电阻体。
所述电阻体的两端分别固定连接在每节电容器单元复合绝缘套管的两端法兰上。
所述电阻体由电阻器先串后并的方式组成，电阻体的阻值根据所需模拟等效泄漏电流的大小进行配置，等效泄露电流短时峰值在30-50mA之间；所述电阻器采用高压电阻；高压电阻的电压需配合具体试验电压，如图2(d)所示。
本发明提供的装置通过并联电阻体的方式等效模拟由雨水和灰尘等在CVT表面产生的泄漏电流，以此降低试验难度，提高可操作性。试验接线图如图1所示，电阻体示意图如图2所示。
测量电源电压的标准电容式电压互感器距离与等电位屏蔽电容式电压互感器试品足够远，等电位屏蔽电容式电压互感器试品距离试验变压器足够远，以减少相互之间的干扰(此处的距离要求以对试品无干扰为依据，避免由于试品周围的物体由于距离试品过近从而对试品的试验结果产生干扰)；所述等电位屏蔽电容式电压互感器误差测量方法参照JJG314-2010中测量用电压互感器检定规程。
本发明还提供一种等效泄漏电流误差影响试验装置的试验方法，该方法在等电位屏蔽电容式电压互感器试品的单节电容器单元两端并联电阻体，以等效模拟由雨水和灰尘在等电位屏蔽电容式电压互感器试品表面产生的泄漏电流。
本发明提供的试验方法成功模拟了CVT分别在因雨水、灰尘等产生的泄漏电流情况，并验证了CVT在该种情况下其准确度依然能够达到高精度准确度等级的要求，并且在上述情况下产生的误差变化小于传统结构CVT。本试验方法在国内外对CVT的试验中尚属首次运用。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (10)
1.一种等效泄漏电流误差影响试验装置，其特征在于，所述装置包括调压器、试验变压器、标准互感器、等电位屏蔽电容式电压互感器试品以及电阻体；电源电压通过试验变压器和限流电阻接入标准电容式电压互感器和等电位屏蔽电容式电压互感器试品的一次侧；试验变压器的原边与调压器连接，副边的一端接地，另一端与限流电阻的一端连接；限流电阻的另一端分别与标准电压互感器的一次侧和等电位屏蔽电容式电压互感器试品的一次侧连接；所述标准电容式电压互感器的二次侧和等电位屏蔽电容式电压互感器试品的二次侧均与互感器校验仪连接；所述电阻体并联在等电位屏蔽电容式电压互感器试品的单节电容器单元两端，以模拟等效泄漏电流。
2.如权利要求1所述的试验装置，其特征在于，所述调压器、标准电容式电压互感器、等电位屏蔽电容式电压互感器试品和邻近接地体均接地。
3.如权利要求1所述的试验装置，其特征在于，所述电阻体与等电位屏蔽电容式电压互感器试品的单节等电位屏蔽电容器单元并联方式包括：
等电位屏蔽电容式电压互感器试品的每节电容器单元均并联电阻体；
等电位屏蔽电容式电压互感器试品的第一节电容器单元并联电阻体；
等电位屏蔽电容式电压互感器试品的第二节电容器单元并联电阻体。
4.如权利要求3所述的试验装置，其特征在于，所述电阻体的两端分别固定连接在每节等电位屏蔽电容器单元复合绝缘套管的两端法兰上。
5.如权利要求3所述的试验装置，其特征在于，所述电阻体由电阻器先串后并的方式组成，电阻体的阻值根据所需模拟等效泄漏电流的大小进行配置，等效泄露电流短时峰值在30-50mA之间；所述电阻器采用高压电阻；高压电阻的电压需配合具体试验电压。
6.如权利要求1所述的试验装置，其特征在于，测量电源电压的电容式电压互感器距离与等电位屏蔽电容式电压互感器试品足够远，等电位屏蔽电容式电压互感器试品距离试验变压器足够远，以减少相互之间的干扰；所述等电位屏蔽电容式电压互感器误差测量参照JJG314-2010中测量用电压互感器检定规程。
7.一种如权利要求1-6中任一项所述的等效泄漏电流误差影响试验装置的试验方法，其特征在于，所述方法在等电位屏蔽电容式电压互感器试品的单节电容器单元两端并联电阻体，以等效模拟由雨水和灰尘在等电位屏蔽电容式电压互感器试品表面产生的泄漏电流。
8.如权利要求7所述的试验方法，其特征在于，所述电阻体与等电位屏蔽电容式电压互感器试品的单节电容器单元并联方式包括：
等电位屏蔽电容式电压互感器试品的每节电容器单元均并联电阻体；
等电位屏蔽电容式电压互感器试品的第一节电容器单元并联电阻体；
等电位屏蔽电容式电压互感器试品的第二节电容器单元并联电阻体。
9.如权利要求8所述的试验方法，其特征在于，将所述电阻体的两端分别固定连接在每节电容器单元复合绝缘套管的两端法兰上。
10.如权利要求8所述的试验方法，其特征在于，所述电阻体由电阻器先串后并的方式组成，电阻体的阻值根据所需模拟等效泄漏电流的大小进行配置，等效泄露电流短时峰值在30-50mA之间；所述电阻器采用高压电阻；高压电阻的电压需配合具体试验电压。
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