220kV 电容式电压互感器不拆高压引线试验方法总结

2015-04-13贺绍鹏郭小凯

机电信息 2015年36期

贺绍鹏王瑞郭小凯李萍

（1.国网物资有限公司，北京100120；2.中国昆仑工程公司，北京100037；3.广东电网有限责任公司珠海供电局，广东珠海519000）

1 电容式电压互感器简介

电容式电压互感器（CVT）是通过串联电容器抽取电压，再经中间变压器变压作为计量、保护等的电压源的电压互感器，它还可以将载波频率耦合到输电线用于长途通信、远方测量、选择性的线路高频保护、遥控［1］等。和常规的电磁式电压互感器相比，电容式电压互感器在经济性和安全性上还有很多优越之处［2］。

以珠海电网为例，据统计，目前投入使用的CVT 厂家比例如图1所示。

图1 珠海电网220kV CVT 厂家分布比例

2 220kV CVT 的结构和电气原理

电容式电压互感器有两种结构：一种是单元式，即分压器和电磁单元分别为一单元，有中压引出端子；另一种是整体式（又称一体式），即分压器和电磁单元合装在一个瓷套内，无中压引出端子［3］。

电容分压器的低压电容C2和中压电容C12同装在一个瓷套内，经分压抽头引入电磁单元，其结构原理图如图2所示。电容分压器由高压电容C11、中压电容C12和低压电容C2组成；电磁单元位于油箱内，由中间变压器T、补偿电抗器L、阻尼器D组成，二次绕组端子1a/1n、2a/2n和da/dn，电容分压器低压端N 等位于端子箱内。电容分压器将输电线路的高电压降压后（通常为10～20kV）输入电磁单元，电磁单元的中压变压器将电压降为低压供计量和继电保护用。电磁单元中的补偿电抗器L用来补偿电容分压器的容抗、阻尼器D用来阻尼CVT内部的铁磁谐振。

图2 CVT 工作原理

CVT 工作采用电容分压原理［4］：

式中，KU为分压比；C1为C11和C12串联电容之和。

通过电容分压之后，UC2电压再通过中间变压器T 转变成更低的低压用于计量和保护。

3 220kV CVT 不拆高压引线测量法

以桂林电力电容器厂及无锡电力电容器厂生产的220kV CVT 为测试对象，这两个公司生产的CVT 结构基本上差别很小，以下以桂林电力电容器厂生产的型220kV CVT 为例，其结构原理如图3所示。

图3 桂容CVT 结构

3.1 绝缘电阻的试验方法

将摇表加压端子接220kV CVT 中间法兰处，测量C11和C12并联的绝缘电阻，之后解开电容C2的尾端（N 端），从N 端加压，XL端接地测量电容C2的绝缘电阻值。

3.2 介损和电容量测试

3.2.1 220kV 有中压引出端子的CVT 介损和电容量试验方法

（1）C11介损和电容量试验方法：试验时高压引线接地，测试仪器采用目前系统内常用的山东泛华AI－6000（E）型介损仪，电桥采用M 型屏蔽反接法的接线方式，试验电压为10kV，电桥的高压线（红色线）接C11的下端（CVT 中间法兰处），屏蔽线（Cx）接中压引出端子，二次接线端子不变动。

（2）C12和C2的介损和电容量试验方法：测试仪器仍然采用山东泛华AI－6000（E）型介损仪，C12测量采用正接法测量，红色加压线接中间法兰处，黑色Cx线接中压引出端子处，加压10kV；C2介损和电容量测量采用正接法，红色加压线接中压引出端子处，解开δ端子后将黑色Cx线接于该端子，由于此处中压引出端子绝缘水平偏低，为防止损坏设备，建议加压不超过3kV。

（3）测试结果如下：以220kV 斗门站Ⅱ段母线电压互感器222PT 拆线与不拆线的数据作比较（该PT 为桂林电力电容器有限责任公司的型电压互感器），试验环境数据和结果数据如表1和表2所示。

表1 斗门站222PT 测试时的环境参数

表2 斗门站222PT 实测数据

3.2.2 220kV 无中压引出端子的CVT 介损和电容量试验方法

（1）C11的介损和电容量试验方法：试验时高压引线接地，测试仪器采用目前系统内常用的山东泛华AI－6000（E）型介损仪，电桥采用M 型屏蔽反接法的接线方式，试验电压为10 kV，电桥的高压线（红色线）接C11的下端（CVT 中间法兰处），二次端子箱内N 端子和XL端子解开后短接接屏蔽线，其他一二次接线均不动。

（2）C12和C2的介损和电容量试验方法：采用自激法测量C12和C2的介损和电容量。试验时端子箱内N 端子和XL端子要断开，N 端要接地，将高压线（红色线）接C12的下端（中间法兰处），自激专用加压线接da/dn端子，试验电压为2kV。

（3）测试结果如下：以珠海电网220kV 南屏站222PT 2011年的试验数据做比较（该PT 是桂林电力电容器有限责任公司的型电压互感器），现场测试的基本参数如表3所示，试验结果数据如表4所示。