電容式電壓互感器自激法的測(cè)試及誤差探討

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

【關(guān)鍵詞】電容式電壓互感器；自激法；測(cè)試；誤差

一、前言

電容式電壓互感器具備較強(qiáng)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(gè)問題：現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)精度問題。

如果不能保證測(cè)量精度，那么獲得的數(shù)據(jù)可靠性將降低，進(jìn)而也就無法指導(dǎo)進(jìn)行有效的管理與維護(hù)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(jìn)行檢測(cè)，且下端無引出端子，所以現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量較為困難，存在的問題較多。國(guó)家已出臺(tái)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)采用自激法來對(duì)此類設(shè)備進(jìn)行測(cè)量，下面對(duì)該方法進(jìn)行一定的解釋。

二、自激法方法分析

對(duì)于疊裝型電容式電壓互感器，一般將其分為兩個(gè)部分，即上部的C1和下部的C2，分別進(jìn)行測(cè)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(hào)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(jìn)行研究。其中T為中間變壓器，其節(jié)點(diǎn)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(cè)量

1.原理分析

（三）分壓電容C2的測(cè)量

自激法測(cè)量C2時(shí)，B端通過中間變壓器，直接被施加外接電壓，C1端直接接標(biāo)準(zhǔn)電容CN，這雖然會(huì)導(dǎo)致CN支路的介損受到C1的影響，但這個(gè)影響一般可忽略不計(jì)。與此同時(shí)，電磁單元也會(huì)影響到測(cè)量結(jié)果，會(huì)使測(cè)量結(jié)果略大于實(shí)際值，這主要是因?yàn)镃2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(gè)部件兩端都存在電壓差，均會(huì)干擾δ端子及其上下端的分布電容，進(jìn)而導(dǎo)致其兩端電壓發(fā)生幅值及相位的變動(dòng)，導(dǎo)致測(cè)量值偏大。

其次，補(bǔ)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(huì)對(duì)C2的測(cè)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(jì)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(gè)值恰恰按所計(jì)算的值而設(shè)定的話，往往會(huì)導(dǎo)致介損儀出現(xiàn)保護(hù)動(dòng)作，而使得測(cè)量結(jié)果嚴(yán)重不準(zhǔn)，一般而言，測(cè)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(shí)低壓勵(lì)磁電流必須低于30A。

再次，在進(jìn)行電容式電壓互感器相關(guān)參數(shù)的測(cè)量時(shí)，常規(guī)上需要局部斷電，此時(shí)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(huì)對(duì)測(cè)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(shí)驗(yàn)。

最后，在測(cè)量C2時(shí)，必須嚴(yán)格注意工頻諧振，否則可能會(huì)導(dǎo)致過負(fù)載、低壓勵(lì)磁電流過大。補(bǔ)償電抗器兩端均并有一個(gè)電阻和電阻的回路，如果補(bǔ)償電抗器的電壓值達(dá)到其設(shè)定的擊穿電壓整定值時(shí)，會(huì)引入一個(gè)擊穿電阻，可能會(huì)對(duì)測(cè)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(yùn)行，是保證國(guó)民基礎(chǔ)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的基本工作，因此開展各個(gè)電網(wǎng)設(shè)備的預(yù)防性檢測(cè)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(diǎn)分析了一項(xiàng)極為適宜于其主要零件電容和介損測(cè)量的方案：自激法。首先詳細(xì)分析了其適用性，進(jìn)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(jìn)行了深入探討，旨在指導(dǎo)相關(guān)工作的開展，為國(guó)家和社會(huì)的發(fā)展做出力所能及的貢獻(xiàn)，觀點(diǎn)僅供參考。

參考文獻(xiàn)

[1]岳永剛，尹建波，王亞平等.500kV電容式電壓互感器現(xiàn)場(chǎng)自激測(cè)試法分析[J].電力電容器與無功補(bǔ)償，2010，31（4）：47-52.

[2]蘇陳云，黃震.特高壓電容式電壓互感器介損和電容測(cè)量方法分析[J].中國(guó)電力，2012，45（4）：38-41.

[3]李珂.電容式電壓互感器絕緣診斷方法[J].水利水電技術(shù)，2013，44（9）：100-104.

[4]李俊，李帆，汪司珂等.基于自激法測(cè)電容式電壓互感器檢測(cè)技術(shù)的分析研究[J].電測(cè)與儀表，2013，6（6）：49-52.