220kV 電容式電壓互感器不拆高壓引線試驗(yàn)方法總結(jié)

賀紹鵬 王 瑞 郭小凱 李 萍

（1.國(guó)網(wǎng)物資有限公司，北京100120；2.中國(guó)昆侖工程公司，北京100037；3.廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司珠海供電局，廣東 珠海519000）

1 電容式電壓互感器簡(jiǎn)介

電容式電壓互感器（CVT）是通過(guò)串聯(lián)電容器抽取電壓，再經(jīng)中間變壓器變壓作為計(jì)量、保護(hù)等的電壓源的電壓互感器，它還可以將載波頻率耦合到輸電線用于長(zhǎng)途通信、遠(yuǎn)方測(cè)量、選擇性的線路高頻保護(hù)、遙控［1］等。和常規(guī)的電磁式電壓互感器相比，電容式電壓互感器在經(jīng)濟(jì)性和安全性上還有很多優(yōu)越之處［2］。

以珠海電網(wǎng)為例，據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前投入使用的CVT 廠家比例如圖1所示。

圖1 珠海電網(wǎng)220kV CVT 廠家分布比例

2 220kV CVT 的結(jié)構(gòu)和電氣原理

電容式電壓互感器有兩種結(jié)構(gòu)：一種是單元式，即分壓器和電磁單元分別為一單元，有中壓引出端子；另一種是整體式（又稱(chēng)一體式），即分壓器和電磁單元合裝在一個(gè)瓷套內(nèi)，無(wú)中壓引出端子［3］。

電容分壓器的低壓電容C2和中壓電容C12同裝在一個(gè)瓷套內(nèi)，經(jīng)分壓抽頭引入電磁單元，其結(jié)構(gòu)原理圖如圖2所示。電容分壓器由高壓電容C11、中壓電容C12和低壓電容C2組成；電磁單元位于油箱內(nèi)，由中間變壓器T、補(bǔ)償電抗器L、阻尼器D組成，二次繞組端子1a/1n、2a/2n和da/dn，電容分壓器低壓端N 等位于端子箱內(nèi)。電容分壓器將輸電線路的高電壓降壓后（通常為10～20kV）輸入電磁單元，電磁單元的中壓變壓器將電壓降為低壓供計(jì)量和繼電保護(hù)用。電磁單元中的補(bǔ)償電抗器L用來(lái)補(bǔ)償電容分壓器的容抗、阻尼器D用來(lái)阻尼CVT內(nèi)部的鐵磁諧振。

圖2 CVT 工作原理

CVT 工作采用電 容分壓原理［4］：

式中，KU為分壓比；C1為C11和C12串聯(lián)電容之和。

通過(guò)電容分壓之后，UC2電壓再通過(guò)中間變壓器T 轉(zhuǎn)變成更低的低壓用于計(jì)量和保護(hù)。

3 220kV CVT 不拆高壓引線測(cè)量法

以桂林電力電容器廠及無(wú)錫電力電容器廠生產(chǎn)的220kV CVT 為測(cè)試對(duì)象，這兩個(gè)公司生產(chǎn)的CVT 結(jié)構(gòu)基本上差別很小，以下以桂林電力電容器廠生產(chǎn)的型220kV CVT 為例，其結(jié)構(gòu)原理如圖3所示。

圖3 桂容CVT 結(jié)構(gòu)

3.1 絕緣電阻的試驗(yàn)方法

將搖表加壓端子接220kV CVT 中間法蘭處，測(cè)量C11和C12并聯(lián)的絕緣電阻，之后解開(kāi)電容C2的尾端（N 端），從N 端加壓，XL端接地測(cè)量電容C2的絕緣電阻值。

3.2 介損和電容量測(cè)試

3.2.1 220kV 有中壓引出端子的CVT 介損和電容量試驗(yàn)方法

（1）C11介損和電容量試驗(yàn)方法：試驗(yàn)時(shí)高壓引線接地，測(cè)試儀器采用目前系統(tǒng)內(nèi)常用的山東泛華AI－6000（E）型介損儀，電橋采用M 型屏蔽反接法的接線方式，試驗(yàn)電壓為10kV，電橋的高壓線（紅色線）接C11的下端（CVT 中間法蘭處），屏蔽線（Cx）接中壓引出端子，二次接線端子不變動(dòng)。

（2）C12和C2的介損和電容量試驗(yàn)方法：測(cè)試儀器仍然采用山東泛華AI－6000（E）型介損儀，C12測(cè)量采用正接法測(cè)量，紅色加壓線接中間法蘭處，黑色Cx線接中壓引出端子處，加壓10kV；C2介損和電容量測(cè)量采用正接法，紅色加壓線接中壓引出端子處，解開(kāi)δ端子后將黑色Cx線接于該端子，由于此處中壓引出端子絕緣水平偏低，為防止損壞設(shè)備，建議加壓不超過(guò)3kV。

（3）測(cè)試結(jié)果如下：以220kV 斗門(mén)站Ⅱ段母線電壓互感器222PT 拆線與不拆線的數(shù)據(jù)作比較（該P(yáng)T 為桂林電力電容器有限責(zé)任公司的型電壓互感器），試驗(yàn)環(huán)境數(shù)據(jù)和結(jié)果數(shù)據(jù)如表1和表2所示。

表1 斗門(mén)站222PT 測(cè)試時(shí)的環(huán)境參數(shù)

表2 斗門(mén)站222PT 實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)

3.2.2 220kV 無(wú)中壓引出端子的CVT 介損和電容量試驗(yàn)方法

（1）C11的介損和電容量試驗(yàn)方法：試驗(yàn)時(shí)高壓引線接地，測(cè)試儀器采用目前系統(tǒng)內(nèi)常用的山東泛華AI－6000（E）型介損儀，電橋采用M 型屏蔽反接法的接線方式，試驗(yàn)電壓為10 kV，電橋的高壓線（紅色線）接C11的下端（CVT 中間法蘭處），二次端子箱內(nèi)N 端子和XL端子解開(kāi)后短接接屏蔽線，其他一二次接線均不動(dòng)。

（2）C12和C2的介損和電容量試驗(yàn)方法：采用自激法測(cè)量C12和C2的介損和電容量。試驗(yàn)時(shí)端子箱內(nèi)N 端子和XL端子要斷開(kāi)，N 端要接地，將高壓線（紅色線）接C12的下端（中間法蘭處），自激專(zhuān)用加壓線接da/dn端子，試驗(yàn)電壓為2kV。

（3）測(cè)試結(jié)果如下：以珠海電網(wǎng)220kV 南屏站222PT 2011年的試驗(yàn)數(shù)據(jù)做比較（該P(yáng)T 是桂林電力電容器有限責(zé)任公司的型電壓互感器），現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的基本參數(shù)如表3所示，試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)如表4所示。

表3 南屏站222PT 測(cè)試時(shí)的環(huán)境參數(shù)

表4 南屏站222PT 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)與拆引線數(shù)據(jù)的對(duì)比分析，證明不拆高壓引線測(cè)量220kV CVT 介損及電容量的試驗(yàn)方法是正確的，該方法節(jié)省了人力、物力，適用于現(xiàn)場(chǎng)的預(yù)防性試驗(yàn)。

考慮到被試品的電容量較大，在分析中忽略了電磁單元電容及相鄰帶電設(shè)備，單個(gè)電容對(duì)地雜散電容的影響。

針對(duì)有中壓引出端子的220kV CVT，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試C12和C2的介損及電容量時(shí)，考慮到對(duì)地雜散電容存在的干擾，建議最好采用正接法測(cè)試。

［1］陳化鋼.電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)方法及診斷技術(shù)［M］.北京：中國(guó)水利水電出版社，2009.

［2］楊茂輝，劉滔.電容式電壓互感器現(xiàn)場(chǎng)測(cè)電容時(shí)高壓端接地對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響計(jì)算［J］.電力電容器，2003（1）：32－35.

［3］劉多祿.330kV CVT 帶引線試驗(yàn)方法［J］.高電壓技術(shù)，1998，24（1）：90－91.

［4］趙京武，李紅林.500kV CVT 不拆高壓引線預(yù)試方法探討［J］.高電壓技術(shù)，1999，25（3）：86－89.