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1、电容式电压互感器介损测试方法 摘要：文章介绍了电容式电压互感器现场介损测量的各种方法，并对不同方法产生的误差进行了分析，理论分析和试验表明，整体测量介损测量结果真实可信，是理想的测量方法。关键词：电容式电压互感器；电气原理；测量方法中图分类号：TM451+.2文献标识码：A文章编号：引言：自上世纪70年代我国研制出第1台电容式电压互感器(以下简称CVT)以来,30多年的时间里,丰富的科研、开发设计和生产经验使国产CVT技术已经达到成熟,并广泛应用于高压和超高压电力系统。鄂钢已建成的3个总降压站中,CV
2、T被大量地使用,为公司的供电安全发挥着重要的作用。1、CVT的优点CVT之所以能在高压和超高压电力系统产品中得以迅猛的发展,主要因为其有以下的优点:1.1耐电强度高、绝缘裕度大、运行可靠,主要应用于35kV及以上的电力系统中。1.2能可靠地抑制内部铁磁谐振。新型速饱和型阻尼器由非线性电抗线圈构成,正常运行时,阻尼器开路;电压升高和发生分频谐振时,电抗呈低阻,起到阻尼作用。61.3优良的顺变响应特性。当一次短路后其二次剩余电压能在20ms内降到5%以下,特别适应于快速继电保护。1.4可以将载波频率耦合到输
3、电线,用于长途通信、远方测量、选择性的线路高频保护、遥控等。2、CVT的电气原理图CVT的电气原理如图1所示。电容分压器由高压电容器C1和中压电容器C2组成，其中对于110kVCVTC1由一节耦合电容器、220kVCVTC1由二节耦合电容器、500kVCVTC1一般由三、四节耦合电容器组成；电磁单元位于油箱内，由中间变压器、谐振电抗器、阻尼器和避雷器组成，二次绕组端子、电容分压器低压端、接地端及保护间隙等位于端子箱内。输电线路的高压电通过电容分压器抽头（通常为10kV～20kV）输入电磁单元，经过中压变
4、压器降为低压供计量和继电保护之用。电磁单元中的电抗器用来补偿电容分压器的容性阻抗，使二次电压随负载变化减小。阻尼器用来阻尼铁磁谐振。利用二端网络定理可以将原理图（图1）简化为等值电路图（图2）。若XL=XC，则等值回路中内阻抗只剩电阻R，使输出电压随负载的变化大为减小，这是CVT内部接线上的一个显著特点。图1CVT原理图图2CVT等效电路6《电力设备预防性试验规程》DL/T-596-1996修订说明中推荐使用电磁单元本身作为试验电源的自激法进行测量，由于CVT的中间变压器和C2工作在谐振点附近，升压时极
5、容易发生谐振，有时刀闸一合上，只要调压器出线端稍微有几伏电压，电流就达到十几安培，因此容易因谐振损伤中间变压器的绕组绝缘。另外C1和C2由同样的电容器元件串联而成，装在同一瓷套内，内部绝缘油也是连通的，在整体测试时得到的是C1和C2串联数据，可以通过比较出厂数据和交接、预试数据，来判断电容分压器是否良好，完全能反映C1和C2的元件击穿或受潮情况。因此提出了不采用自激法，而采用C1、C2整体试验来测量下节瓷套中无引出端子CVT整体电容量C（即C1和C2串联）和tgδ的方法。由于中间变压器的存在和测试方法的
6、影响使测量结果跟实际结果有很大的偏差，下面就其影响作如下分析：3、测量方法3.1外观检查互感器的金属件外露表面应具有良好的防腐蚀层,瓷套不应有破损,密封及焊接处没有油渗漏现象。3.2测绝缘电阻6测互感器的绝缘电阻是为了大概地判断互感器内部是否有受潮和缺陷现象。如果测量结果合格,还要通过测量电容值和tanδ值来进一步判断互感器的绝缘情况。试验规程要求分别测量一次绕组对二次绕组、剩余电压绕组及对地绝缘电阻,各二次绕组、剩余电压绕组之间及对地绝缘电阻,和低压端子对地绝缘电阻。3.3测电容值和tanδ值3.3.
7、1直接法测试一般的互感器在出厂时已经标明了分压器总电容C(C=C1C2/(C1+C2))的实测值。考虑到电容分压器中C是由数十个相同的电容元件串联组成,而C1、C2是这些元件的一部分,因此在现场试验时,只要测量分压器总电容C的容量和介损,就可反映出分压器的完好状态。基于以上考虑,在现场检试CVT的分压器时,试验规程推荐在不解体的情况下用直接法测量整体电容C和介损,如图3所示。图3直接法测试原理图4自激法测试原理试验时,测试仪器输出电压加至互感器高压端子上,并逐渐升到要求的试验电压值,读取数据后迅速降压到
8、零。试验电压应等于额定电压,一般不超过10kV,但不宜小于2.5kV。3.3.2自激法测试6若中压端子未引出,用直接法就无法单独测量C1、C2,这种情况下只能用自激法。自激法测试是从互感器二次绕组加电压,通过中间变压器感应到电容分压器上。由于磁通饱和的原因,电容分压器上的电压不等于二次绕组电压乘以变压器变比,而是比这个值小得多。在进行C1测量时,由于C2与标准电容Cn相串联,而Cn远小于C2,那么电压主要降在标准电容上,所以D端子上将有高电
