220kV電容式電壓互感器不拆線試驗研究

劉家然

摘要：電壓互感器試驗是電力系統常見的試驗項目之一，傳統的電壓互感器試驗選擇拆除高壓引線法，不僅費時費力，且安全度得不到保證，對此引入不拆線試驗方法。文章采用試驗方法證實了這一方法的科學性、可行性與優勢。

關鍵詞：220kV電容式電壓互感器；不拆高壓引線試驗；電力系統；電容分壓器；電磁單元 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM451 文章編號：1009-2374（2016）35-0095-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.35.046

電容式電壓互感器具有較高的性質、功能，而且通常使用范圍較廣，由于其結構構造相對復雜，如果采用傳統的拆除高壓引線方法將耗費更多的時間和精力，且安全度得不到保證，對此可以引入不拆高壓引線試驗法，從而減少問題和隱患。

1 220kV電容式電壓互感器的電氣原理

220kV電容式電壓互感器主要由電容分壓器和電磁單元組成，其電氣原理圖如圖1所示。本文研究用的220kV電容式電壓互感器（以下簡稱220kV CVT）為一體式結構，無中壓引出端子。電容分壓器由上節高壓耦合電容C11、下節高壓耦合電容C12以及分壓電容C2組成。其中C11單獨置于上節瓷套內、C12和C2統一置于下節瓷套內，并通過分壓抽頭引入電磁單元。電磁單元由中間變壓器、補償電抗器以及阻尼器組成。來自于電力系統的高電壓，經過電容分壓器抽取電壓，再經中間變壓器變壓，可作為表計、繼電保護等使用的電壓源。

2 220kV CVT不拆高壓引線試驗方法

2.1 C12與C2的介損和電容量測試

在不拆線情況下，220kV CVT的下節電容C12與C2可采用自激法測量，儀器采用介損儀AI-6000系列。測試C12時，將介損儀的測試線接在C12上端，介損儀的高壓線接在C2的下端N，由電橋低壓端從中間變壓器二次側繞組加壓，試驗電壓選擇2～3kV。測試完C12后，調換介損儀的高壓線和測試線的位置，即測試線接在C2的下端N，高壓線接在C12上端，即可測出C2的介損值和電容值。

此方法中的電容值測試結果實際上是電橋電路中標準電容的一個比值。但在圖2原理接線圖中，測量C12時標準電容值實際上是C2與儀器內部標準電容CN的串聯值，測量C2時標準電容值實際上是C12與儀器內部標準電容CN的串聯值。由于CN電容值相對于C12、C2較小，帶來的誤差可忽略不計。目前，介質儀型號AI-6000D相對之前的型號AI-6000C在自激法測量中，AI-6000D已經可以實現以下功能：先測量C12，然后自動倒線測量C2，并自動校準分壓影響。因此在實際工作中若采用AI-6000D或者以上型號的介損儀，已無需交換接線測量，也無需矯正C12與C2的電容值。

2.2 C11的介損和電容量測試

不拆高壓引線可使用反接法測量C11，介損儀的高壓線接在C11的下端，試驗電壓為10kV，此方法中C11的上端、C2的末端和電磁單元電抗器的末端都是接地的，測量的將是C11、C12、C2以及電磁單元電容的串并聯組合電容，但由于電磁單元的電容和C2相比很小，影響可忽略不計，因此測試結果是C12、C2串聯和C11并聯的介損值和電容值。電氣原理圖如圖3所示：

目前，一些儀器如山東泛華電子科技有限公司的介損儀AI-6000E版本相對AI-6000D版本，已經增加了低壓屏蔽技術，可實現反接屏蔽法測量C11，將介損儀的高壓線接在C11的下端，將N端與X端短接后，接上介損儀的信號線CX端，選擇M型屏蔽反接線方式，試驗電壓選擇10kV，加壓的過程中，經過C11下端的電流不會流入測試回路中，因此測得的數據僅為上節電容C11的介損和電容值，且數據準確可靠。

3 試驗數據的對比與分析

表1中試驗的220kV CVT為某變電站母線間隔3相電容式電壓互感器，該220kV CVT廠家為桂林電力電容器有限責任公司，型號是TYD4-220/√3-0.01H。

由表1中數據對比可以看出，在不拆線情況下使用反接屏蔽法測得的C11電容值與銘牌電容值的最大相對誤差不超過0.65%，與拆線情況下使用正接法測得的C11電容值最大相對誤差0.15%。在不拆線情況下使用自激法測量C12和C2的電容值與銘牌電容值的最大相對誤差不超過0.5%，與拆線情況下使用自激法測得的結果最大相對誤差不超過0.35%，且介損值均符合試驗規范要求，證明在不拆線情況下使用反接屏蔽法測量C11，自激法測量C12和C2，數據準確可靠。

4 結語

對于220kV CVT高壓試驗，在不拆線的情況使用反接屏蔽法測量C11、自激法測量C12和C2具有一定的科學性、可行性、合理性，而且該測量方法體現出多方面的優勢，簡單易于操作，試驗時間比原來的拆線法減少了1/2以上，節省了停電時間，減少了拆接線過程中帶來的安全隱患。

參考文獻

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（責任編輯：蔣建華）