220kV電容式電壓互感器試驗技術(shù)應(yīng)用探究

摘 要：隨著社會的進步和科技的發(fā)展，人們的用電需求量越來越大。為了滿足我國居民用電量及工業(yè)用電的需求，我國增加了很多高壓變電站。電容式電壓互感器的發(fā)展對我國高壓變電站具有重要意義。文章圍繞220kV電容式電壓互感器試驗技術(shù)應(yīng)用進行闡述，希望給我國相關(guān)技術(shù)人員提供借鑒意義。

關(guān)鍵詞：220kV；試驗技術(shù)；電容式電壓互感器；應(yīng)用

近年來，電容式電壓互感器的應(yīng)用領(lǐng)域涵蓋了通訊類載波、繼電實施保護、電壓測量等。文章深入分析了220kV電容式電壓互感器試驗技術(shù)應(yīng)用，在分析的基礎(chǔ)上闡述了高壓引線的一系列優(yōu)點。

1 220kV電容式電壓互感器簡述

隨著我國國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展，居民用電及工業(yè)用電需求量越來越大，為了滿足我國國民經(jīng)濟的發(fā)展，我國的高壓變電站大幅度增加，其中，220kV的高壓變電站比例最大。220kV電容式電壓互感器主要包括電磁單元及分壓電容設(shè)備。其中，電容式電壓互感器含有電容分壓下節(jié)與高壓耦合上下節(jié)里的電容兩部分。油箱的下節(jié)里含有電磁單元。主要分為補償電抗器、阻尼器、中間類型變壓器等。箱內(nèi)端子處包括低壓分壓電容器、尾端一次繞組中間變壓器、繞組二次端子。阻尼器的功能是對電容電壓互感器中的諧振鐵磁實施阻尼。電抗補償器對電磁單元的作用是：對電容分壓器中的容抗進行適量的補償。電容式電壓互感器屬于單柱式細高設(shè)備。為了保障在風力、導(dǎo)線拉力、地震力等作用下，機械強度可以正常工作，我國的電容式電壓互感器瓷套采用了水泥膠裝金屬法蘭，經(jīng)過多次檢驗與計算，證明這樣的設(shè)備在機械強度可以滿足行業(yè)規(guī)范。通常情況下，電容式電壓互感器采用電抗器型阻尼器及速飽。電容式電壓互感器內(nèi)部的鐵磁諧振可以被有效阻止，電容式電壓互感器的暫態(tài)響應(yīng)特性還可以得到改善。我國電容式電壓互感器的阻尼電抗器鐵心采用了坡莫合金，因為坡莫合金性能優(yōu)良。為了保障電容式電壓互感器的質(zhì)量，工廠人員會對每臺設(shè)備進行鐵磁諧振試驗[1]。

2 分析220kV電容式互感器試驗

利用自激法測量C1與C2，同時繪制出接線試驗圖。通過對C1實施測量時，高壓線電橋必須連接C2下節(jié)的低壓端，一次中間變壓器的尾端繞組與電容電壓互感器的高壓引線需要接地進行，低壓電橋的輸出位置對電容電壓互感器的二次繞組中間變壓器勵磁進行加壓。自動型電橋通過使用自激方法進行接線，通過2千伏至3千伏的試驗電壓測量出單元電容C1與C2的容量介損。串聯(lián)兩單元元件電容量經(jīng)過計算后，其總?cè)萘繛椋篊=C1*C2/（C1+C2），同時，技術(shù)人員需要比較銘牌值的電容量誤差，并填寫數(shù)據(jù)報告。另外，高壓線不能與地面接觸并且懸空，否則地面附加介損會出現(xiàn)更大的誤差。高壓引線的測量屬于高壓變電站電容式電壓互感器項目的重點部分，通常情況下，檢測方法包括正接線法及反接線法。正接線法指：通過將C3上端與高壓中的高壓線連接，隨后連接下端信息號線。這種方法可以有效獲得精準數(shù)據(jù)，但是，這種方法拆除工作較為繁雜，會浪費一定的人力與物力。反接線法指：將C3的上端作為接地端，下端連接電橋高壓線，電容電源互感器濾波器與短接相連接，這種方法較為便利，不需拆除端子箱中的端子。新反接法采取屏蔽抵押性能設(shè)備，設(shè)備中利用反接線法進行連接。C3下端通過連接高壓線電橋的芯線，來開啟電容電壓互感器的接地裝置設(shè)備，短接兩端子進行屏蔽后，測量的數(shù)據(jù)為C3上節(jié)的電容介損，由此可見，數(shù)據(jù)的準確性獲得有效保障。實際上，新反線和反線實際測量值在銘牌值與電容值的誤差不超過1%，正接線的誤差小于0.5%。新反接線法的介損值接近正接線法，差距小于1%。通常情況下，反線的測量介損更大，這是因為受到了很多客觀因素的影響。由此可見，為了達到數(shù)據(jù)準確性的目的，采用新正反接線法是十分有必要的[2]。

3 220kV電容式互感器在測量試驗注意事項

3.1 電容中介損自激法測量

測量工作無法順利展開，這是由于電容式電壓互感器放置于瓷套中，套管線放置于油箱中。同時，變壓器與中壓端的中間在油箱中處于較為穩(wěn)定的連接狀態(tài)。為了有效展開測量工作，技術(shù)人員可以采用自激法，從而得到有效的測量數(shù)據(jù)。電容互感器具有密封性，因此當裂縫或者滲漏出現(xiàn)時，潮氣才能進入，但是工作人員加強巡邏可以及時發(fā)現(xiàn)裂縫和滲漏現(xiàn)象。另外，測量分壓器是十分精準的，當多個元件破損時，容易引起電容量相應(yīng)的變化，導(dǎo)致電容電壓互感器停止運行，準確性檢驗才能實行。由此可見，現(xiàn)場電容式電壓互感器的試驗必須參照電容量的合理位置，同時僅實行橫向測量的工作。

3.2 現(xiàn)場取樣

電容式電壓互感器包括單元電磁與分壓電容器兩部分。為了保障高壓設(shè)備處于安全狀態(tài)，設(shè)備必須為密封狀態(tài)，同時，調(diào)控器常常出現(xiàn)熱脹冷縮的現(xiàn)象。因此，現(xiàn)場抽樣工作難以正常進行，很多工廠為了解決現(xiàn)場抽樣難題，利用單元電磁的油樣進行試驗檢測，但是這樣的方法并不科學(xué)。理由如下：首先，低于35kV的設(shè)備對電磁單元無硬性要求；其次，設(shè)備有密封性，測抽樣工作需要從密封設(shè)備里提取油量，提取的油量難以準確把握，如果油量提取過多，會導(dǎo)致壓管局部產(chǎn)生放電現(xiàn)象，油樣過量易減少氣隙，加大內(nèi)部的氣壓，導(dǎo)致產(chǎn)品被損壞。因此，通常情況下，對油進行抽樣試驗不具有科學(xué)性。

3.3 控制準確性

電容式電壓互感器測量數(shù)據(jù)的準確性利于后期工作的有序進行。通過測量工作中選擇適當?shù)母叩蛪罕郏瑏肀Ｕ蠑?shù)據(jù)信息的準確性。在現(xiàn)場試驗中，必須保障產(chǎn)品質(zhì)量合格。因此，工作人員在現(xiàn)場試驗中，通過采用降低電壓的方案，來保障測量數(shù)據(jù)的準確性。

3.4 電容器采用全膜介質(zhì)

電容式電壓互感器采用耦合電容器絕緣介質(zhì)，這是由于高壓并聯(lián)電容器介質(zhì)的不斷發(fā)展。我國從上個世紀開始，在高壓并聯(lián)電容器上利用膜紙復(fù)合介質(zhì)代替了全紙介質(zhì)，隨后的幾年里，通過耦合電容器的利用，達到了同樣介質(zhì)更換的目的。隨著我國科技的發(fā)展，全膜介質(zhì)電容器的制造技術(shù)越來越成熟，如今很多企業(yè)采用膜紙復(fù)合介質(zhì)。在電容式電壓互感器上使用全膜介質(zhì)的利處非常多，包括：首先，絕緣強度效果明顯。一般情況下，全膜介質(zhì)的耐電強度至少超過復(fù)合介質(zhì)40%；其次，有效降低了介質(zhì)的損耗量。即使全膜介質(zhì)電容器個別元件在工作中穿透后，兩極板間依舊可以正常短接。耦合電容器的元件串聯(lián)數(shù)量多，因此，設(shè)備在工作過程中不易出現(xiàn)故障。對于電容式電壓互感器而言，當個別電容器元件擊穿，分壓比會出現(xiàn)變化的現(xiàn)象，但是經(jīng)過更換電磁單元的調(diào)節(jié)抽頭這一步驟，設(shè)備可以重新使用。最后，在電容式電壓互感器上使用全膜介質(zhì)，可以縮減生產(chǎn)流程，減少交貨周期。電容器紙由于不再使用，原材料的采購環(huán)節(jié)、制造環(huán)節(jié)會被簡化。全膜介質(zhì)含水量不多，在真空處理的環(huán)境中，溫度較低，花費時間少，因此，在減少交貨周期的過程中，可以有效提高產(chǎn)品質(zhì)量。隨著科技的發(fā)展，我國很多企業(yè)在全膜介質(zhì)的應(yīng)用技術(shù)越來越成熟，運行經(jīng)驗越來越豐富。很多電容式電壓互感器及全膜介質(zhì)的耦合電容器運行狀態(tài)穩(wěn)定，為推廣應(yīng)用全膜介質(zhì)的大范圍推廣打下了扎實的基礎(chǔ)。國外很多電容器都采用了全膜介質(zhì)。全膜介質(zhì)電容器由于溫度系數(shù)比較大，容易導(dǎo)致電容式電壓互感器出現(xiàn)誤差，可以采用裕度的方法來解決，從而保障數(shù)據(jù)的準確性。降低電容式電壓互感器額定輸出，利于全膜介質(zhì)的使用[3]。

4 結(jié)束語

綜上所述，我國在輸電設(shè)備的檢修中，對220kV的高壓變電站的試驗做了嚴格規(guī)定。為了保障工作的正常進行，必須切實220kV電容式電壓互感器試驗技術(shù)應(yīng)用要點，才能更好地促進供電服務(wù)質(zhì)量的提升。

參考文獻

[1]房金蘭.關(guān)于電容式電壓互感器技術(shù)發(fā)展的探討[J].電力電容器與無功補償，2013，01：1-6.

[2]張杰.淺議220千伏電容式電壓互感器試驗技術(shù)應(yīng)用[J].電子制作，2013，14：23.

[3]房金蘭.電容式電壓互感器的技術(shù)發(fā)展[J].電力電容器，2007，02：1-4+8.