電容式電壓互感器自激法的測試及誤差探討

【摘要】對電容式電壓互感器進行預(yù)測性分析，是保障電網(wǎng)穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的必要工作，基于其重要性，研究人員對檢測方法進行了深入研究，提出了多項可行策略，而自激法則是針對于疊裝型電容式電壓互感器下節(jié)的有效測量方法。本文重點分析了應(yīng)該如何開展該測量方法，首先指出了其可行性，進而簡要介紹了測試方法，對測量結(jié)果進行了一定的分析，提出了一些降低誤差的方法，觀點僅供參考。

【關(guān)鍵詞】電容式電壓互感器；自激法；測試；誤差

一、前言

電容式電壓互感器具備較強的抗諧振能力，且可兼顧系統(tǒng)通信，因此在電網(wǎng)中的應(yīng)用越來越廣泛。但廣泛的應(yīng)用卻也催生了另一個問題：現(xiàn)場試驗精度問題。

如果不能保證測量精度，那么獲得的數(shù)據(jù)可靠性將降低，進而也就無法指導進行有效的管理與維護了。目前應(yīng)用最為廣泛的電容式電壓互感器采用疊裝式的結(jié)構(gòu)，因此無法將電容分壓器和電磁單元分開進行檢測，且下端無引出端子，所以現(xiàn)場測量較為困難，存在的問題較多。國家已出臺相關(guān)的標準，指導采用自激法來對此類設(shè)備進行測量，下面對該方法進行一定的解釋。

二、自激法方法分析

對于疊裝型電容式電壓互感器，一般將其分為兩個部分，即上部的C1和下部的C2，分別進行測量，具體分析如下。

（一）電容式電壓互感器結(jié)構(gòu)分析

電容式電壓互感器型號較多，為了便于分析自激法的適用性，本文主要以圖1所示結(jié)構(gòu)的互感器為例進行研究。其中T為中間變壓器，其節(jié)點B端無引出線，T、L、Z這三大結(jié)構(gòu)與低壓分壓電容C2儀器封裝于油箱，C1則為上端高壓電容。

（二）主電容C1的測量

1.原理分析

（三）分壓電容C2的測量

自激法測量C2時，B端通過中間變壓器，直接被施加外接電壓，C1端直接接標準電容CN，這雖然會導致CN支路的介損受到C1的影響，但這個影響一般可忽略不計。與此同時，電磁單元也會影響到測量結(jié)果，會使測量結(jié)果略大于實際值，這主要是因為C2低壓端通過引線與δ端子相接，該引線存在一定的分布電容。

（四）其他誤差分析

首先，電磁單元中每個部件兩端都存在電壓差，均會干擾δ端子及其上下端的分布電容，進而導致其兩端電壓發(fā)生幅值及相位的變動，導致測量值偏大。

其次，補償電抗器和中亞變壓器與C2串聯(lián)，因此L與中壓變壓器的電抗及漏抗會對C2的測量產(chǎn)生影響，由于C2容抗與L感抗相差不大，故根據(jù)中高壓變壓器屬性計算出的電壓往往比所需施加的外接電壓要大很多。而如果這個值恰恰按所計算的值而設(shè)定的話，往往會導致介損儀出現(xiàn)保護動作，而使得測量結(jié)果嚴重不準，一般而言，測量過程中高壓值不宜超過4kv，最好設(shè)定在2.5到3kv之間，同時低壓勵磁電流必須低于30A。

再次，在進行電容式電壓互感器相關(guān)參數(shù)的測量時，常規(guī)上需要局部斷電，此時設(shè)備區(qū)，尤其是220kV電網(wǎng)中設(shè)備區(qū)往往存在著極大的感應(yīng)電壓，這無疑會對測量結(jié)果造成極大的影響，因此不宜在斷電后立即著手開展實驗。

最后，在測量C2時，必須嚴格注意工頻諧振，否則可能會導致過負載、低壓勵磁電流過大。補償電抗器兩端均并有一個電阻和電阻的回路，如果補償電抗器的電壓值達到其設(shè)定的擊穿電壓整定值時，會引入一個擊穿電阻，可能會對測量結(jié)果產(chǎn)生影響。

三、結(jié)束語

保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行，是保證國民基礎(chǔ)經(jīng)濟建設(shè)的基本工作，因此開展各個電網(wǎng)設(shè)備的預(yù)防性檢測工作，也極為重要。鑒于電容式電壓互感器在現(xiàn)階段得到了廣泛的應(yīng)用，本文重點分析了一項極為適宜于其主要零件電容和介損測量的方案：自激法。首先詳細分析了其適用性，進而分析了其一般方法，就其中的誤差出現(xiàn)原因及常用的回避方案進行了深入探討，旨在指導相關(guān)工作的開展，為國家和社會的發(fā)展做出力所能及的貢獻，觀點僅供參考。

參考文獻

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