500kV电容式电压互感器精度超差分析及处理

荆大龙 朱相如 李红卫 余玉钱 余忠伟

摘要：500kV电容式电压互感器运行5年后，精度出现正向偏移超差现象，压差偏移是由于高压电容和中压电容电容分压比发生变化而引起的，调节电压互感器中间变压器一次绕组匝数的方法来调节二次电压输出值，调整正向偏差。

关键词：电容式电压互感器;正向偏移、一次绕组匝数

0 电容式电压互感器介绍

电容式电压互感器（CVT）是一种由串联电容器分压，再经电磁式互感器降压和隔离，可用于保护、同期、计量和电力载波的电压互感器。电容式电压互感器主要由电容分压器和电磁单元组成，如图1所示。电容分压器由瓷套和装在其中的若干串联电抗器组成，瓷套内充满保持0.1MPa正压的绝缘油，并用钢制波纹管平衡不同环境以保持油压。电磁单元由装在密封油箱内的变压器、补偿电抗器、避雷器和阻尼装置组成。一次绕组分主绕组和调节绕组，一次侧和一次绕组之间串联一个低损耗电抗器。由于电容式电压互感器的非线性阻抗和固有的电容有时会在电容式电压互感器内引起铁磁谐振，因此在二次绕组上跨接一个由电阻和电抗器组成的阻尼装置来抑制谐振。电容式电压互感器与电磁式电压互感器相比，具有冲击绝缘强度高、制造简单、重量轻、体积小、成本低、运行可靠等优点[1]。

1 精度超差发现过程

华东某抽水蓄能电站通过两回出线接入华东500kV系统主干网，每相500kV出线安装1台西安西电电力电容器有限责任公司生产的TYD500/-0.005H型电容式电压互感器。自2011年投产以来，该电站6台500kV电容式电压互感器运行情况良好，未出现漏油、裂纹、温度高等异常现象，各项试验数据均正常。投产前试验数据见表1，其中f是压差，是角差。

2015年经华东电力试验研究院有限公司对电站的6台电容式电压互感器进行准确度试验，试验过程中发现电站的5台TYD500/-0.005H型电容式电压互感器均存在不同程度的超差现象。试验数据见表2。

对比2011年投产前与2015年实验数据，可发现测试值整体正向偏移，但偏移量不大。

2 精度超差原因分析

查阅相关资料及设备说明书可知，导致电容式电压互感器准确度发生变化的原因主要有温度、电源频率、运行时间、实验仪器以及高压引线的角度等，排除以上因素的等影响，且根据测算，若高压电容C1一个元件变化量被击穿，引起的误差偏移量为正偏5%，因此判断导致正向偏移量不大的原因，不可能是电容元件击穿[2]。

通过分析可以确定，压差偏移是由于高压电容和中压电容电容分压比发生变化而引起的。因此采用调节电压互感器中间变压器一次绕组匝数的方法来调节二次电压输出值，直至比差值满足标准规定的±0.2%要求。电容式电压互感器电气原理图详见图2：

3 精度超差处理

处理过程主要包括分解、精度调节、回装、试验、精度复测等五个阶段[3]。

3.1分解阶段

3.1.1分离上、中节耦合电容器与分压电容器，注意保持平稳，防止发生设备碰撞，造成设备损坏。

3.1.2 分離电压电容器与电磁装置。首先起吊分压电容器和电磁单元部分，在分压电容器顶端固定好吊装器具，拆除电磁装置接线盒内的二次连接导线，拆除电磁装置与固定底座之间的连接螺栓，缓慢起吊分压电容器和电磁装置，将分压电容器和电磁装置竖立放置旁边空旷水平地面，然后清洁油箱表面，防止杂物掉入油箱内部，并松开分压电容器和电磁装置之间的连接螺栓，打开油箱表面排气孔，使内外压力平衡。松开高压端子和低压端子连线。

3.2 精度调节阶段

松开连线后，分析超差数据，确定好调节方向（正向调整或反向调整）及调节范围，用10寸扳手松开精度调节端子板上相应的连接螺栓，将相应连接端子之间的连接片去掉或在相应端子之间加装连接片，改变中压变压器的一次绕组匝数，改变中压变压器的变比，从而调节互感器的二次输出值。

3.3 回装阶段

3.3.1 分压电容器与电磁装置叠装。回接高压端子与低压端子连线，检查油箱内无异物，取下枕木，定位孔定好位置后，缓慢将电容分压器落下，检查分压电容器与电磁装置接触严实，用螺栓紧固好，确认无渗油、漏油现象。起吊电容器和电磁装置至固定底座上方，按照原始位置定位好，缓慢落下，固定好电磁装置与固定底座之间的连接螺栓。

3.3.2 中、上节耦合电容器回装。起吊中、上节耦合电容器至分压电容器上方，按照原始位置定位好，缓慢落下，将中、上节耦合电容器和分压电容器连接起来，紧固好之间的连接螺栓。

3.3.3 检查电容式电压互感器的电容分压器及电磁单元已回装完毕，二次接线已按原样恢复。

3.4 试验阶段

回装完成后，对电容式电压互感器进行绝缘电阻试验以及介损试验，试验数据满足要求。

3.5 精度复测阶段

连接试验导线，使用标准电压互感器作为标准器对调节后的电压互感器进行精度试验。采用低电位端测量误差，将被检互感器一次电压分别调节至20%Ue、50%Ue、80%Ue、100%Ue、120%Ue，从误差测量装置上读取比值误差和相位误差。精度调节后的电容式电压互感器精度试验数据满足JJG314-2010《测量用电压互感器检定规程》和JJG1021-2007《电力互感器检定规程》标准要求。

4 总结

此次电容式电压互感器精度超差处理，原因分析准确，处理方法得当，提高了设备可用率。同时避免了不必要的技改费用发生，节约了生产成本开支。

参考文献：

[1]刘佳鑫，郎业兴，韦德福， 等.500kV电容式电压互感器过热异常诊断分析[J].电力电容器与无功补偿，2018，39（6）：66-70，74. DOI：10.14044/j.1674-1757.pcrpc.2018.06.013.

[2]顾用地，李显鹏，董新丰， 等.一起500kV电容式电压互感器的故障处理及原因分析[J].电气工程学报，2018，13（12）：24-30. DOI：10.11985/2018.12.005.

[3]夏震，刘宏耀，豆河伟， 等.关于电容式电压互感器电压异常原因探讨及预控措施[J].变压器，2018，55（10）：64-67.

作者简介：荆大龙（1990-），男，本科，安徽淮北，电气专业。