220kVCVT不拆引線試驗(yàn)探討

蔣祝巍 馬海峰 王中明 王鵬橙 王昭濱 王鵬 曹玉蘭 江亞莉

【摘 要】對于220kV電容式電壓互感器（CVT）上節(jié)介損試驗(yàn)，傳統(tǒng)的方法為正接法，該方法需要登高攀爬瓷瓶拆除電容式電壓互感器一次引線，而反接法則無需拆除一次引線。介紹了反接法誤差屏蔽原理及接線實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)場試驗(yàn)證明新方法行之有效。同時(shí)對下節(jié)自激法不拆除一次引線誤差進(jìn)行了分析，分析結(jié)果表明自激法試驗(yàn)不拆除一次引線所引起的誤差可以忽略不計(jì)。

【關(guān)鍵詞】CVT；不拆引線；試驗(yàn)

1 西林電橋工作原理及反接法誤差屏蔽分析

試驗(yàn)現(xiàn)場使用的是濟(jì)南泛化公司生產(chǎn)的AI-6000K型介損儀，該介損儀采用西林電橋。如圖1所示為西林電橋，CX為等效試品，CN為無損標(biāo)準(zhǔn)電容器，R4為電阻，R3為無感可調(diào)電阻，電橋制造時(shí)，CN取固定值50PF，R4取固定值10 000/πΩ。試驗(yàn)過程中，當(dāng)中間檢流計(jì)G讀數(shù)為0時(shí)，試品Cx與標(biāo)準(zhǔn)電容器CN并聯(lián)。儀器的工作原理是：通過采樣獲取流過試品Cx的電流值 及流過標(biāo)準(zhǔn)電容器CN的電流值 ，角差計(jì)算介損，幅值計(jì)算電容量。即： 與 的夾角δ的正切值tanδ即為介質(zhì)損耗，如圖2（a）所示，電流幅值計(jì)算試品電容量。

當(dāng)誤差阻性分量流入試品時(shí)， 增大為 ，介損角由δ增大為δ'=δ+θ，如圖2（b）所示。因此，試驗(yàn)過程中要避免誤差阻性分量流入試品，以免誤判設(shè)備狀況。

對于500kVCVT，上節(jié)電容器C11采用反接法介損試驗(yàn)，現(xiàn)場接線圖如圖3所示。

圖中C11為試品，介損儀高壓線對試品施加試驗(yàn)電壓，電橋平衡后，流過高壓線的電流即為試品電流。介損儀屏蔽線在中法蘭處施加等值電壓。其屏蔽原理是：試驗(yàn)線與屏蔽線等電位，但在電氣上相互絕緣，如圖3所示，因此試驗(yàn)過程中C12支路無電流流過。這樣就避免了中、下節(jié)誤差電流流入CVT上節(jié)試品回路C11，從而達(dá)到屏蔽目的。

2 不拆除一次引線反接法介損試驗(yàn)分析

220kVCVT上節(jié)電容器單元介損試驗(yàn)通常采用的是正接法，作業(yè)過程中需要登高攀爬瓷瓶拆除CVT一次高壓引線，不僅耗時(shí)耗力過程繁瑣，而且作業(yè)過程中伴隨有不小安全隱患。而不拆除一次高壓引線，使用反接法能省去繁瑣的作業(yè)過程。但絕大部分220kVCVT電磁單元沒有中壓引出端子，無法向500kVCVT那樣方便施加屏蔽電壓。

可將CVT末屏N點(diǎn)懸空，將屏蔽線施加于N點(diǎn)，如圖4所示，但由于圖4中電磁單元變壓器一次繞組對地形成回路，試驗(yàn)過程中C12支路流過電流 ，由基爾霍夫電流定律可知，此時(shí)試品C11回路中存在因 引起的誤差分量，將使得C11介損測試誤差非常大。如何屏蔽誤差分量 ，便成為220kVCVT上節(jié)反接法介損試驗(yàn)的關(guān)鍵。

針對上述問題，采取更改試驗(yàn)接線的方法，將電磁單元變壓器一次繞組尾端X懸空，使得一次繞組對地回路斷開，同時(shí)將電磁單元變壓器二次繞組全部短接并可靠接地，這樣就一并屏蔽了電磁單元二次繞組對地耦合電容引起的誤差分量。改變試驗(yàn)接線后，理論上 為0，即不存在誤差分量 流入試品C11回路。

3 不拆除一次引線自激法介損試驗(yàn)分析

對于220kVCVT下節(jié)電容器單元，由于電磁單元沒有中壓引出抽頭，因此采用自激法同時(shí)測試下節(jié)電容C12及C22介損。如圖5所示，C11為220kVCVT上節(jié)電容器，自激法是通過變壓器T將諧振高壓施加于C12及C22，先后以正接法方式測試出C12及C22介損，試驗(yàn)時(shí)無需拆除上節(jié)電容器一次引線。

如圖5所示，C22實(shí)際值為100nF左右，C22>>CN，因此C22對CN的影響可以忽略不計(jì)。當(dāng)中間檢流計(jì)G為零時(shí)，根據(jù)電橋平衡原理可得：

C12=（R4/R3）CN ①

現(xiàn)場實(shí)測時(shí)，C12一般為10nF左右，圖5中取C12為10nF，可得：

ZC12=106/πΩ

由式①計(jì)算可得：

R3=50/πΩ

即電橋平衡后R3<因此，自激法試驗(yàn)過程中同樣無需拆除CVT一次引線，這樣就避免了登高作業(yè)，為現(xiàn)場試驗(yàn)帶來較大便捷同時(shí)提升了安全裕度。

4 結(jié)論

220kVCVT設(shè)備本體較高，連同基座有7米高左右，拆除恢復(fù)一次引線工作量大，耗時(shí)長，并且對設(shè)備和人身構(gòu)成一定安全威脅。本文分析了220CVT上節(jié)反接法試驗(yàn)的接線方法，通過理論分析介紹了誤差分量屏蔽原理及接線實(shí)現(xiàn)，經(jīng)現(xiàn)場反復(fù)測試證明該方法行之有效，試驗(yàn)數(shù)據(jù)符合規(guī)程規(guī)范要求，這樣就避免了正接法試驗(yàn)拆除CVT一次引線帶來的巨大作業(yè)不便和安全隱患。同時(shí)也通過分析得出了CVT下節(jié)自激法介損試驗(yàn)不拆除一次引線所產(chǎn)生的誤差可以忽略不計(jì)。上述新方法省時(shí)省力并提高了安全裕度，進(jìn)一步保障了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

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（作者單位：國網(wǎng)鶴崗供電公司）