專利名稱：一種電容式電壓互感器的不拆頭試驗方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電容式電壓互感器的試驗方法，具體涉及一種電容式電壓互
感器的不拆頭試驗方法。
背景技術(shù)：
電容式電壓互感器(簡稱CVT)是一種十分重要的高壓輸變電設(shè)備，我國IlOkV及 以上電力系統(tǒng)目前使用的電壓互感器主要有電容式電壓互感器和電磁式電壓互感器。由 于CVT具有絕緣強度高、能夠降低雷擊沖擊波頭陡度、不會與系統(tǒng)發(fā)生鐵磁諧振、造價低且 能兼作耦合電容器用于電力線載波通信等優(yōu)點，同時又由于相關(guān)材料和制造技術(shù)的進步， 所以從二十世紀中期以來CVT應(yīng)用迅速發(fā)展，近幾年在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的數(shù)量十分巨大， 不僅在變電站線路出口上使用，而且大量應(yīng)用在母線和變壓器出口上代替電磁式電壓互感 器。CVT—般適用于IlOkV及以上電壓等級，但由于受設(shè)計水平、制造經(jīng)驗、工藝水平和原材 料等多種因素的限制，投運后如果發(fā)生故障，就會影響電網(wǎng)安全運行，受運行環(huán)境和電壓等 級的影響，特別是220kV及以上電壓等級的設(shè)備，個頭高大，引線沉重，使得拆頭電氣試驗 的工作量大、難度高，停電時間較長，再加上周圍設(shè)備全部帶電，強行工作會嚴重威脅設(shè)備 和人員安全，這就需要在使用前對CVT進行試驗。現(xiàn)有的對電容式電壓互感器不拆頭的試 驗方法，當試驗電源諧波干擾或外界電場干擾強時，電橋難以平衡，讀數(shù)誤差較大，而消除 干擾的措施使測試步驟繁多，程序復雜，人為因素影響大，因此，如何找到一種新的在試驗 時不需要對電容式電壓互感器拆頭的試驗方法是當務(wù)之急。

發(fā)明內(nèi)容
由鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種電容式電壓互感器的不拆頭試驗方法，能有 效解決現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)的問題，本發(fā)明結(jié)合自激法和高壓屏蔽法，來實現(xiàn)電容式電壓互感 器介質(zhì)損耗試驗和電容量試驗。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案
一種電容式電壓互感器的不拆頭試驗方法，電容式電壓互感器由電容cil、C12和C2、 電抗器L和中間變壓器XT組成，由主電容器(Cll、C12)和分壓電容器C2組成電容分壓器， A點位于Cll和C12之間，B點位于C12和C2之間，δ點位于電容C2的另一端，其中，
測試Cll時，用反接線法及高壓屏蔽法測量，即A點接高壓端，Cll 一端接地，測量電壓 為2kV，δ點和中間變壓器XT尾端X點接屏蔽端；
測試C12和C2時，用自激法進行測量，Cll 一端接地，由中間變壓器XT 二次繞組ax施 壓，經(jīng)過中間變壓器XT變壓，提供電壓。進一步，測試C12和C2時，工作頻率為40 47. 5Hz，且B點電壓UB > 2. 5kV。進一步，在進行測試時，高壓線應(yīng)懸空放置。一種電容式電壓互感器的不拆頭試驗電路，包括Cll試驗電路與C12、C2試驗電 路，其中，所述Cll試驗電路包括電容Cll、C12、C2、電抗器L及中間變壓器XT，電容Cll 一端接地，另一端與電容C12、C2串聯(lián)，中間變壓器XT —端經(jīng)電抗器L連接至電容C12、C2間， 中間變壓器XT另一端和電容C2 —端連接屏蔽端；電容C11、C12間接高壓端，測量端接地； 所述C12、C2試驗電路包括電容Cll、C12、C2、電抗器L及中間變壓器XT，電容Cll 一 端接地，另一端與電容C12、C2串聯(lián)，中間變壓器XT —端經(jīng)電抗器L連接至電容C12、C2間， 電容Cll、C12間連接測量端，中間變壓器XT另一端接地，電容C2的另一端接高壓端。本發(fā)明的有益效果為
本發(fā)明結(jié)合自激法和高壓屏蔽法，測試Cll電容量和介質(zhì)損耗時，用反接線法測量，把 δ點和中間變壓器尾端X點接電橋引線的屏蔽端，消除支路電容電流的影響；測試C12和 C2時，使用的是自激法進行測量。本發(fā)明的試驗方法，大大減少了試驗步驟，操作程序簡單， 試驗數(shù)據(jù)準確，讀數(shù)誤差小。本發(fā)明的其他優(yōu)點、目標和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進行闡述，并 且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的，或者可 以從本發(fā)明的實踐中得到教導。本發(fā)明的目標和其他優(yōu)點可以通過下面的說明書或者附圖 中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。


圖1為現(xiàn)有的電容式電壓互感器的結(jié)構(gòu)原理圖； 圖2為用正接線測量Cl、C2串聯(lián)的等效電路；
圖3為電流IX移相的坐標示意圖； 圖4為本發(fā)明Cll試驗電路的接線圖； 圖5為本發(fā)明C12、C2試驗電路的接線圖。
具體實施例方式如圖1所示，220kV電容式電壓互感器由電容分壓器(C11、C12和C2)、電抗器L、 中間變壓器T和阻尼電阻R組成；電容分壓器由主電容器(Cll、C12)和分壓電容器C2組 成，除用作分壓器測量電壓外，還可同時用于電力線路載波通信。電容分壓器使較高的輸電 電壓降到一個合適的低電壓，并通過電抗器L接到中間變壓器T上。中間變壓器T有兩個 二次繞組，主二次繞組用于電壓測量，輔二次繞組用于繼電保護。阻尼電阻R接在輔二次繞 組上，用于抑制諧波的產(chǎn)生。運行中的CVT，其絕緣性能主要取決于它的電容單元，其中包括 主電容和分壓電容，因此在電容式電壓互感器試驗中，主要是通過測試其電容的介質(zhì)損耗 (tg δ )和電容量，來判斷CVT絕緣性能的好壞。常規(guī)測試方法有以下缺點電容式電壓互感器(CVT)為疊裝式結(jié)構(gòu)，在現(xiàn)場試驗 時疊裝式CVT的電容分壓器和電磁單元不能分開，這樣就對CVT的電容及介損測量的現(xiàn)場 測量造成了相當大的困難。CVT制造廠在CVT疊裝前對電容分壓器的電容及介損進行分體 測量，而對組裝好的，將中壓端子引出的CVT，可采用正接線直接進行測量，而對于沒有抽頭 的CVT，在以往的試驗中，通常在拆除引線后用正接線直接測量Cll、C12 (Cll, C12簡化為 主電容Cl)和C2的串聯(lián)電容量，如圖2所示，電容量可以準確測出來，但是介質(zhì)損耗為負值 或很小。通過理論分析可認識到，這是因為電磁單元的雜散阻抗可以模擬成一個RC串聯(lián)模 型，使A點電壓超前，也造成電流Ix超前向第二象限偏轉(zhuǎn)，造成δ角減小變成δ’，如果偏過90°就造成負值，如圖3所示。同理，用反接線直接測量C11、C12 (C11、C12簡化為主電 容Cl)和C2的串聯(lián)電容量，在δ端反接線加壓<3kV，因為引入電抗器和中間變壓器回路， 介質(zhì)損耗測量值較大。因此在進行測試時，通常在拆頭后采用自激法測量，但是因為自激法 接線較為復雜，對現(xiàn)場條件要求苛刻，我們尋求不拆線的試驗方法。事實證明，以上方法得 到的試驗數(shù)據(jù)不具備參考性、準確性和可靠性，且每次都要重復拆引線和恢復引線的工作。為了解決以上問題，通過現(xiàn)場實踐和應(yīng)用，找到以下一種專門針對220kV電容式 電壓互感器不拆引線試驗的方法。如圖4所示，Cll試驗電路包括電容C11、C12、C2、電抗器L及中間變壓器XT，電容 Cll 一端接地，另一端與電容C12、C2串聯(lián)，中間變壓器XT —端經(jīng)電抗器L連接至電容C12、 C2間的B點，中間變壓器XT另一端X點與δ點和屏蔽端連接；電容C11、C12間A點接高 壓端，測量端接地。在測試Cl 1過程中，用反接線法(A點加壓，Cl 1上端線路接地)測量，測 量電壓為2kV。正常運行過程中，δ點和中間變壓器XT尾端X點接地，若δ點和X點都不 拆開，則把電容C2和中間變壓器XT —次線圈Ca的損耗和電容量都進入回路中，測出的電 容量為電容C2和Ca并聯(lián)后與C12串聯(lián)再與Cll并聯(lián)后所得的電容量和損耗。因此要想測 得真正的電容Cll的損耗和電容量，就須把δ點和中間變壓器XT尾端X點接電橋引線屏 蔽端，使圖中A點以下的電容單元不進入測量回路，從而消除支路電容電流的影響。如圖5所示，(12、02試驗電路包括電容(11、(12、02、電抗器1^及中間變壓器父1\ 電容Cll 一端接地，另一端與電容C12、C2串聯(lián)，中間變壓器XT —端經(jīng)電抗器L連接至電容 C12、C2間的B點，A點連接測量端，中間變壓器XT另一端接地，電容C2的另一端δ點接 高壓端。測試電容C12和C2時，使用的是自激法進行測量，此時由中間變壓器XT 二次繞組 ax施壓，經(jīng)過中間變壓器XT變壓，電容Cll上端線路接地，電流留過電容Cll后進入大地， 而不進入測量回路，不影響測試效果。經(jīng)過實踐，在接線過程中應(yīng)注意高壓線應(yīng)懸空不能 接觸地面，否則其對地附加介損會引起誤差，可用細電纜連接高壓插座與CVT試品并吊起。 由于電容C2電容量大，加上中間變壓器XT、變頻介損儀、CVT的輸出容量限制及避免試驗時 出現(xiàn)諧振，工作頻率宜取40 47. 5Hz，且B點電壓UB > 2. 5kV。
權(quán)利要求
一種電容式電壓互感器的不拆頭試驗方法，電容式電壓互感器由電容 C11、C12和C2、電抗器L和中間變壓器XT組成，由主電容器(C11、 C12)和分壓電容器C2組成電容分壓器， A點位于電容C11和 電容C12之間，B點位于電容C12和電容C2之間，δ點位于電容C2的另一端，其特征在于測試C11時，用反接線法及高壓屏蔽法測量，即A點接高壓端，電容C11一端接地，測量電壓為2kV，δ點和中間變壓器XT尾端X點接屏蔽端；測試電容C12和C2時，用自激法進行測量，電容C11一端接地，由中間變壓器XT二次繞組ax施壓，經(jīng)過中間變壓器XT變壓，提供電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電容式電壓互感器的不拆頭試驗方法，其特征在于測 試C12和C2時，工作頻率為40 47. 5Hz，且B點電壓UB > 2. 5kV。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電容式電壓互感器的不拆頭試驗方法，其特征在于在 進行測試時，高壓線應(yīng)懸空放置。
4.一種電容式電壓互感器的不拆頭試驗電路，包括Cll試驗電路與C12、C2試驗電路， 其中，所述Cl 1試驗電路包括電容C11、C12、C2、電抗器L及中間變壓器XT，電容Cll 一端接 地，另一端與電容C12、C2串聯(lián)，中間變壓器XT —端經(jīng)電抗器L連接至電容C12、C2間，中間 變壓器XT另一端和電容C2 —端連接屏蔽端；電容C11、C12間接高壓端，測量端接地；所述C12、C2試驗電路包括電容Cll、C12、C2、電抗器L及中間變壓器XT，電容Cll 一 端接地，另一端與電容C12、C2串聯(lián)，中間變壓器XT —端經(jīng)電抗器L連接至電容C12、C2間， 電容Cll、C12間連接測量端，中間變壓器XT另一端接地，電容C2的另一端接高壓端。
全文摘要
本發(fā)明公開一種電容式電壓互感器的不拆頭試驗方法，電容式電壓互感器由電容C11、C12和C2、電抗器L和中間變壓器XT組成，由主電容器(C11、C12)和分壓電容器C2組成電容分壓器，A點位于C11和C12之間，B點位于C12和C2之間，δ點位于電容C2的另一端，測試C11時，用反接線法及高壓屏蔽法測量，即A點接高壓端，C11一端接地，測量電壓為2kV，δ點和中間變壓器XT尾端X點接屏蔽端；測試C12和C2時，用自激法進行測量，C11一端接地，由中間變壓器XT二次繞組ax施壓，經(jīng)過中間變壓器XT變壓，提供電壓。本發(fā)明的試驗方法，大大減少了試驗步驟，操作程序簡單，試驗數(shù)據(jù)準確，讀數(shù)誤差小。
文檔編號G01R27/26GK101930033SQ20101020850
公開日2010年12月29日 申請日期2010年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月24日
發(fā)明者劉勛, 曹海軍, 李明 申請人:河南省電力公司商丘供電公司