500kV線路電壓偏高運(yùn)行分析

蔚彩艷

（山西超（特）高壓輸變電分公司，山西 太原 030032）

榆社開閉站自2004年9月投運(yùn)以來，所使用的500 kV電容式電壓互感器是桂林電力電容器有限公司生產(chǎn)的，型號為TYD3500/√3-0.005H，現(xiàn)運(yùn)行7臺。在運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)某條線路電壓偏高，通過對正常電壓與非正常電壓比分析、判斷，采取相應(yīng)措施，提高了運(yùn)行可靠性。

1 電壓互感器作用

電容式電壓互感器是由串聯(lián)電容器抽取電壓,再經(jīng)變壓器變壓，作為表計(jì)、繼電保護(hù)等的電壓源的電壓互感器。電容式電壓互感器還可以將載波頻率耦合到輸電線，用于長途通信、遠(yuǎn)方測量、選擇性的線路高頻保護(hù)、遙控、電傳打字等。因此和常規(guī)的電磁式電壓互感器相比，電容式電壓互感器除可防止因電壓互感器鐵芯飽和引起鐵磁諧振外，在經(jīng)濟(jì)和安全上還有很多優(yōu)越之處。

2 CVT二次電壓數(shù)據(jù)分析

2.1 正常電壓數(shù)據(jù)見表1、圖1。

表1 日電壓數(shù)據(jù)

圖1 電壓變化曲線

2.2 假想設(shè)備故障后電壓數(shù)據(jù)見表2、圖2。

表2 假想設(shè)備故障后電壓數(shù)據(jù)

圖2 設(shè)備故障后電壓變化曲線

2.3 電壓相對變化分析見表3、圖3。

表3 電壓相對變化數(shù)據(jù)

圖3 電壓相對變化曲線

2.4 假想設(shè)備故障后電壓相對變化分析見表4、圖4。

表4 假想設(shè)備故障后電壓相對變化數(shù)據(jù)

圖4 設(shè)備故障后電壓相對變化曲線

由此可見，電壓相對比較法可以有效、直觀地反映出電壓的細(xì)微變化。

3 電壓變化與一次設(shè)備內(nèi)部故障關(guān)系

電容式電壓互感器（Capacitor Voltage Transformer，以下簡稱CVT），由電容分壓器（包括主電容器C1、分壓電容器C2）、中間變壓器（T）、補(bǔ)償電抗器L、保護(hù)裝置F及阻尼器D等元件組成，它利用電容分壓器將輸電電壓降到中壓（10～20 kV），再經(jīng)過中間變壓器降壓到100 V或100/√3 V，供給計(jì)量儀表和繼電保護(hù)裝置。見圖5。

圖5 CVT結(jié)構(gòu)示意圖

以我們了解的榆社站500 kV CVT為例，分壓電容結(jié)構(gòu)上共分3節(jié)，每節(jié)電容共有154個(gè)電容元件并聯(lián)構(gòu)成。C2由最下節(jié)電容器中選取，數(shù)量為21個(gè)。電容元件擊穿對相電壓的影響為：

CVT二次電壓和一次電壓的關(guān)系，電壓比K：（設(shè)每只電容元件的電容量相等）

式中：n2：C2的個(gè)數(shù)；

N：全部電容元件的個(gè)數(shù)；

k：電磁單元的變比。

當(dāng)只有C1發(fā)生電容元件擊穿時(shí)，n2和k不變，N變化，K變?yōu)椋?/p>

K'與K的變化關(guān)系為：

設(shè) ΔN=N－N'，則公式變?yōu)椋?/p>

4 結(jié)束語

由此可見，二次電壓的變化和電容元件的擊穿個(gè)數(shù)關(guān)系密切。且能看出：當(dāng)電容元件的擊穿只發(fā)生在C1時(shí)，二次電壓升高。

（1）當(dāng)只有C2發(fā)生電容元件擊穿時(shí)，k不變，n2和N均發(fā)生變化，分析略。

（2）電容元件擊穿對線電壓的影響。元件擊穿對相電壓的影響明確后，通過余弦定理，經(jīng)過計(jì)算可以得出元件擊穿對線電壓的影響。這個(gè)影響基本和相電壓為二分之一關(guān)系。

（3）電容元件擊穿對開口三角電壓的影響。通過計(jì)算可以得出，元件擊穿對開口三角的影響值即為單相電壓的變化值。

（4）電容單元擊穿對整體電容量的影響。