110kV電容式電壓互感器結(jié)構(gòu)及介損試驗(yàn)4

1、110kV 電容式電壓互感器結(jié)構(gòu)及介損試驗(yàn)電容式電壓互感器(CVT)成為電力系統(tǒng)高壓遠(yuǎn)距離輸電技術(shù)發(fā)展的必 然產(chǎn)物 ,其與傳統(tǒng)的電磁式電壓互感器相比具有四個(gè)特點(diǎn) : 絕緣性能較好 , 耐壓水平高 , 不會(huì)與斷路器斷口電容產(chǎn)生鐵磁諧振 ; 電壓等級(jí)越高 , 其相對(duì) 成本越低 , 節(jié)省設(shè)備投資 ;可兼作載波通訊使用 ;由于是電容型設(shè)備 ,實(shí)現(xiàn) 絕緣在線監(jiān)測(cè)更加容易。CVT在 220kV及以上電網(wǎng)中應(yīng)用較為廣泛。大慶油田電網(wǎng)由于輸電等級(jí)較低，為110kV及以下，目前僅在油田熱電廠及宏偉 電廠采用了 110kV電容式電壓互感器，現(xiàn)將大慶油田電力集團(tuán)宏偉電廠電 氣分廠9516、9517兩條線路的CVT測(cè)

2、試經(jīng)驗(yàn)加以分析。對(duì)于 220kV及以 上的CVT,只是增加了上節(jié)分壓電容器，并對(duì)分壓電容器單獨(dú)進(jìn)行介損正接 線試驗(yàn) , 與傳統(tǒng)方法無(wú)異。1. CVT結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理電力集團(tuán)宏偉電廠電氣分廠選用的CVT為大連互感器有限公司生產(chǎn)的TYD110/-0.01H 型電容式電壓互感器。其由電容分壓器和電磁單元兩個(gè)獨(dú) 立的元件組成 , 電容分壓器的中壓端子和接地端子穿過(guò)密封的油箱箱蓋引 入到油箱中分別與電磁單元的高壓端子 (A) 和二次接線板的接地端子 (N) 相連。載波裝置、 保護(hù)球極 (N-E 間)在二次接線盒內(nèi) , 當(dāng)電容式電壓互感器 作載波使用時(shí)，需將N七間連接片斷幵；如果不做載波用則須將 N七用

3、連接 片短接。電磁單元的油箱內(nèi)裝有中間變壓器和補(bǔ)償電抗器、阻尼器、保護(hù) 補(bǔ)償電抗器的低壓避雷器 , 并充有變壓器油。中間變壓器高壓繞組與補(bǔ)償 電抗器串聯(lián)。電磁單元的二次繞組端子及接地端子均由二次接線盒引出。 其結(jié)構(gòu)接線圖中主要元件為電容 (C1、C2),補(bǔ)償電抗器，中間電磁式電壓互感器TV及阻尼器等。CVT工作原理采用電容分壓原理。U1為電網(wǎng)電壓；Z2表示儀表、繼電器等電壓線圈負(fù)荷。U2=UC2=U1=KUU1,式中:KU=為分壓比，Zi=互感器帶負(fù)荷Z2后，其內(nèi)阻抗（利用等效電源原理，將電容分壓原理轉(zhuǎn) 化成電容式電壓互感器等值電路 ）, 當(dāng)有負(fù)荷電流流過(guò)時(shí) , 在內(nèi)阻抗上將產(chǎn) 生電壓降。使

4、U2 與 U1,L=不僅在數(shù)值上而且在相位上有誤差 , 負(fù)荷越大 , 誤差越大。要獲得一定 的準(zhǔn)確級(jí) , 必須增大電容量 , 這是很不經(jīng)濟(jì)的。合理的解決措施是在電路中 串聯(lián)一電感，即補(bǔ)償電抗器。電感應(yīng)按產(chǎn)生串聯(lián)諧振的條件選擇L。由于電容式電壓互感器含有電容元件及多個(gè)非線形電感元件（如補(bǔ)償電抗器和中間變壓器等 ）, 在系統(tǒng)合閘操作或短路故障產(chǎn)生的瞬態(tài)過(guò)程中 , 由于非線形 電感元件的鐵心飽和激發(fā)穩(wěn)定的次諧波諧振 , 使得在補(bǔ)償電抗及中間變壓 器上產(chǎn)生過(guò)電壓 , 最終導(dǎo)致補(bǔ)償電抗器和中間變壓器繞組擊穿損壞。為抑 制CVT內(nèi)部鐵磁諧振，在互感器二次繞組上并聯(lián)阻尼裝置。為保護(hù)補(bǔ)償電 抗器及加大抑制諧振

5、作用 , 在其兩端并聯(lián)氧化鋅 （ZnO） 避雷器。2. CVT的電容量及介損試驗(yàn)方法電力集團(tuán)宏偉電廠電氣分廠 9516、9517 兩條線路是新建線路 , 所有一 次設(shè)備接點(diǎn)在驗(yàn)收試驗(yàn)前并未連接，給試驗(yàn)帶來(lái)便利條件。C1、C2的測(cè)試: 考慮到現(xiàn)場(chǎng)正在施工安裝 , 而相鄰的線路還在帶電運(yùn)行 , 有較大的電磁場(chǎng)1a-1n 處干擾, 因此決定采用自激法。自激法的測(cè)量原理為在二次端子如施加一個(gè)小電壓 , 在中間變壓器一次側(cè)產(chǎn)生高壓作為試驗(yàn)電壓來(lái)進(jìn)行測(cè) 試。試驗(yàn)電壓整定為不超過(guò) 3kV, 對(duì)二次接線端子盒內(nèi)接線柱不會(huì)造成損 害。使用的儀器是山東泛華生產(chǎn)的AI6000E變頻介損測(cè)試儀，該儀器將電橋、試驗(yàn)變壓

6、器、標(biāo)準(zhǔn)電容器整合在一起 , 簡(jiǎn)單、輕便。且在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試過(guò) 程中分別輸出45Hz和55Hz的試驗(yàn)電壓,能有效屏蔽試驗(yàn)電源諧波干擾和 外界強(qiáng)電場(chǎng)干擾 , 因此測(cè)試精度較高。設(shè)備接線 : 測(cè)試前二次接線盒內(nèi) N-E 間連接片必須斷幵,將CVT測(cè)試線接入N端子,Cx線接入A點(diǎn)。加壓后,高 壓由A'進(jìn)入,則C1與C2可分別做為電橋的一個(gè)橋臂由CVT測(cè)試線和Cx線引入電橋，從而實(shí)現(xiàn)其內(nèi)部?jī)蓚€(gè)電容的檢測(cè)。CVT測(cè)試線是一根專(zhuān)用的絕緣屏蔽線 , 是經(jīng)過(guò)出廠校準(zhǔn)的 , 不可以用其它線替代 , 測(cè)試中可直接放置地上 可為試驗(yàn)帶來(lái)很大便利。現(xiàn)場(chǎng)接好試驗(yàn)接線后 , 介損儀可以在一個(gè)加壓試 驗(yàn)過(guò)程中，先測(cè)量C1

7、然后自動(dòng)倒線測(cè)量 C2,試驗(yàn)結(jié)束后統(tǒng)一給出 C1與C2 的測(cè)量結(jié)果，這也大大的縮短了試驗(yàn)時(shí)間。 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果:9516CVT測(cè)試:C1 中C1(PF)、g 3 (%)出廠報(bào)告分別為 14701、0.05;現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試為14720、0.11。C2中C2(PF)、tg 3 (%)出廠報(bào)告分別為 33742、0.05;現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試為33760、 0.18。9517CVT 測(cè)試:C1 中 C1(PF)、tg 3 (%)出廠報(bào)告分別為 14399、0.05; 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試為14390、0.10。C2中C2(PF)、tg 3 (%)出廠報(bào)告分別為 33254、 0.05; 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試為 33270、 0.12。試驗(yàn)表明

8、 ,電容量的測(cè)量值幾乎與出廠值 相同,介損值比出廠值稍稍偏大。經(jīng)分析認(rèn)為 ,兩者試驗(yàn)方法不同 ,出廠試 驗(yàn)是在電容未組裝以前進(jìn)行的 , 是對(duì)電容單獨(dú)采用正接線試驗(yàn) , 而現(xiàn)場(chǎng)試 驗(yàn)是對(duì)整體CVT的測(cè)試，附帶了電磁單元部分，因此造成介損值稍大?，F(xiàn)場(chǎng)對(duì)C1、C2兩只電容的試驗(yàn)效果還是令人滿意的。其余絕緣電阻、直流電阻及工頻耐壓等試驗(yàn)與常規(guī)相同。3. 結(jié)束語(yǔ)電容式電壓互感器按照其安裝位置不同 , 可分為母線、線路等幾種。對(duì)于母線CVT,由于該CVT與氧化鋅避雷器 MO/相目連，不必拆除高壓引線， 只拉幵CVT與母線間的一次刀閘，氧化鋅避雷器M0/可承受施加于CVT上 的交流試驗(yàn)電壓 , 流經(jīng)避雷器的電流由試驗(yàn)電源提供 , 不流過(guò)電橋本身 ,故 并聯(lián)的氧化鋅避雷器 MOA不會(huì)對(duì)測(cè)量產(chǎn)生影響。而線路 CVT由于不經(jīng)隔離 開(kāi)關(guān)而直接與線路目連 ,