220k V电容式电压互感器介损试验不拆线测量方法误差分析

陈 巍 周 琦 李 峰 汪 洋 侯 艳

1.国网河南省电力公司 河南 郑州 450000 2.国网郑州供电公司 河南 郑州 450000

引言

电容式电压互感器(CVT)绝缘性能好,耐压水平高,能有效防止铁磁谐振,其电容分压器与阻波器结合能兼做载波通信的滤波装置,具有电磁式电压互感器的全部功能,现已逐步取代电磁式电压互感器,广泛应用于各变电站,因此为确保CVT 的安全稳定运行,良好的检修维护就显得十分重要。介损试验是CVT例行试验项目之一,在对发现绝缘老化、受潮等分布性缺陷方面十分灵敏有效。其中220k VCVT上节电容器单元介损试验采用的方法多为传统的正接法,该方法作业过程中需要登高攀爬瓷瓶拆除一次引线,不仅过程繁琐而且带来不小安全隐患,本文探讨的是不拆一次引线反接法,分析了反接法如何屏蔽误差分量及如何接线实现。并对下节电容器自激法不拆除一次引线误差进行了分析。

1 电容式互感器的结构特点

电容式互感器主要是由两部分组成,分别是电容分压器和电磁单元。分压器部分是由3台某型号的耦合电容器,和1台某型号的分压电容器叠装串联组成。在每台电容器的内部,芯子是由多个电容元件组成的。电容式互感器的底座是由油箱组成的,这种油箱底座和分压电容器重叠在一起。如图1所示,某电容互感器的电气原理图：由图N 点是电容分压器的低端,X点是补偿器电抗器低压端。电容器分压器的低端和补偿器电抗器的低压端被引出来连接到油箱前方的出现的盒子内,这个中间连接着载波装置。整个组成还和S(电压的保护球隙)相互并联。在电容式互感器相互运行时,电容器互感器的低端可以与大地相连接。当载波装置在运行时退出,电容分压器应该与补偿电抗器低压端之间可以进行短接而且还可以进行接地。

图1 CTV的电气原理图

2 不拆引线测量方法分析

2.1 220k V电容式电压互感器结构 220k V电容式电压互感器内部结构如图2所示,内部由高压耦合电容C1,高压耦合电容C21及分压电容C22组成,其中高压耦合电容C1位于上节套管,高压耦合电容C21及分压电容C22位于下节套管。下节套管中C22并入电磁单元,电磁单元由中间变压器、补偿电抗器以及阻尼器组成。

图2 220k V电容式电压互感器内部结构

2.2 220k VCVT介损试验转接盒的功能 在变电站220k V 等级高压CVT的例行试验现场应用此专用转接盒：1名试验人员穿戴安全带攀爬绝缘梯,对CVT二次面板进行拆除并将试验时所用到的全部4个二次端子即“N”、“X”、“da”和“dn”,用定制的试验引线安全、牢固地接引至转接盒主面板“试品区”相应的接线柱上。利用测试仪本身配套的试验线将测试仪连接到转接盒“仪器区”相应的接线柱上。接线完毕后,将转换开关的旋钮从“OFF”档切换到“屏蔽法”档,进行试验的第一步测试。随后将转换开关的旋钮从“屏蔽法”档切换到“自激法”档,进行试验的第二步测试。完毕后将转换开关的旋钮从“自激法”档切换到“OFF”档,拆除转换盒与CVT 和测试仪器的连线,该接线人员须再次上梯拆除试验接线,恢复CVT 二次面板至初始状态,完成整个试验。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：专用转接盒主面板上“试品区”接线柱通过专用的绝缘导线和被测设备相连接,“仪器区”接线柱通过试验测试仪本身配套的试验线和测试仪相连接。主面板“转换区”的转换开关可以改变盒体内部的导线连接方式,实现无须爬梯倒线就能完成2种测试方式的目的。该转接盒携带方便,操作简单,实用安全,可将小组试验人员由3人减少为2人,同时减少了试验人员上梯登高和接线次数,优化整个试验流程,提高了220k VCVT例行试验效率。

2.3 不拆除一次引线反接法介损试验分析 220k VCVT上节电容器单元介损试验通常采用的是正接法,作业过程中需要登高攀爬瓷瓶拆除CVT一次高压引线,不仅耗时耗力过程繁琐,而且作业过程中伴随有不少安全隐患。而不拆除一次高压引线,使用反接法能省去繁琐的作业过程。但绝大部分220k VCVT电磁单元没有中压引出端子,无法像500k VCVT 那样方便施加屏蔽电压。

2.4 分压电容器的试验 在分压电容器的实验中有一种测量方法叫做自激法测量。这种测量方法是在一定的情况下才会采取,当电压无法被直接的加到每个电容上的时候,这种自激测量的方法被采用。这种自激测量的原理是在中间变压器的中的低压烧组的位置上进行加压,之后在北侧电容上通过中间变压器装置进行升压产生高电压。在对分压电容器测量不同部分的电容的连接装置是不同的。在测量分压电容器电容时,不能将实验电压跳的过大。除此之外在进行实验测试的时候,低压电路的电流一般情况下都不应该超过低压烧组额定电流的三倍。

2.5 安全效益 通过应用此专用转接盒,省去了接线人员攀爬绝缘梯倒换接线的过程,降低了高摔及磕碰等不安全因素发生的概率。同时将作业小组人员由3人减至2人,增加了工作负责人对现场的把控,从而使作业现场安全的可控性大大增强。

结语

在不拆高压引线时,使用自激法测量220k V 电容式电压互感器下节C21及C22电容量时,应根据C21及C1的铭牌值来计算修正系数,从而得到C22的真实测量值。当出现C21测量值同时偏差较大的情况时,可咨询测量仪器厂家,如确认该型号仪器在自动变换接线后是使用已测得的C22作为标准电容,则C21的测量值也应乘以修正系数。