國網保定供電公司 段志國 劉勝軍 趙 飛 沈 辰 喬紅軍 甄旭鋒
不拆高壓引線220kV CVT電容量及介損測量方法
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論述了通過合理接線實現不拆高壓引線測量220kV電容式電壓互感器(CVT)的原理和方法,實測固南線CVT的電容量及介損,試驗數據與拆高壓引線的對比,證明該法準確、高效、切實可行。
電容式電壓互感器;不拆高壓引線
電容型電壓互感器(CVT)性能優良,應用廣泛。它通常由高壓電容器C1(一節或幾節組成)、中壓電容器C2、中間變壓器T、補償電抗器L、阻尼器Z、保護間隙P及主輔二次繞組組成,220kV的CVT接線圖如圖1所示。現場測試其介損和電容量時拆除高壓引線費時費力。本文針對常用的QS1電橋,提出了不拆高壓引線測試220kV CVT的試驗方法。現介紹其原理和方法。

圖1 220kV CVT接線圖

圖2 QS1電橋的接線圖
QS1電橋的接線圖如圖2所示。設CN為無損標準電容器,即tanδN=0;CN=50pF。常用的220kV CVT的高壓電容器C11和C12及中壓電容器C2均大于5nF[1]。下面分別闡述高壓電容器C11和C12及中壓電容器C2的不拆高壓引線測量介損和電容量的試驗方法。
1.1 高壓電容器C12介損和電容量的測試
先用正接線測量高壓電容器C11、中壓電容器C2和中間變壓器T串、并聯回路的整體介損和電容量(即Z的介損和電容量),其接線圖如圖3所示。測量結果為tanδZ和CZ。然后用反接線測量Z與高壓電容器C12并聯回路的整體介損和電容量,其接線圖如圖4所示。測量結果為tanδ和C。根據以上結果,可得高壓電容器C12的介損和電容量分別為:1.2 高壓電容器C11介損和電容量的測試


圖3 測量Z的接線圖



圖4 測量Z和C12并聯回路的接線圖

圖5 測量C11的接線圖
假定C11和C12的介損合格,即均≤0.2%。由中壓變壓器T輔助繞組加壓,用自激法測量中壓電容器C2介損和電容量,接線圖如圖6所示。由于CVT自身電容器分壓的影響,中壓電容器C2的試驗結果尤其電容量嚴重偏離實際值,必須予以修正。
QS1電橋測量中壓電容器C2的原理圖見圖7。設tanδM和CM分別為直接測量的介損和電容量。圖7中電橋平衡時檢流計G無電流通過,故有R4=(104/π)Ω;C4=tanδM,μF。從圖7中可知:


圖6 測量C2的接線圖

圖7 測量C2的原理圖


圖8 測量C2的等效圖


當圖8中檢流計讀數為零時,Z3ZN=Z4ZX,其中:

可得:


上式實部相等有:

可得:

同樣虛部相等則有


圖9 測量C2的相量圖

表1 固店220kV站2#母線CVT不拆高壓引線和拆高壓引線的測試數據
由表1可見,拆高壓引線和不拆高壓引線的測試數據有一定差異,這主要是因為現場測試受多種因素影響,但數據可信,且可通過比較歷年不拆高壓引線測試數據來考察設備狀態。
(1) 220kVCVT不拆高壓引線預試既可縮短停電時間,又可避免拆接高壓引線時踩踏防污涂料而影響防污效果,且所得數據準確可信。
(2)作好220kVCVT不拆高壓引線測試數據的歷次比較,以確定設備的健康水平。
[1]李建明,朱康.高壓電氣設備試驗方法[M].北京:中國電力出版社,2004,5:32-40.
[2]陳天翔,王寅仲.電氣試驗[M].北京:中國電力出版社,2006,5:41-48.