CVT试验讨论
zhangxiaobo0
2012年03月06日 16:37:19
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500kV电容式电压互感器不拆除高压引线测试方法:  500kV设备器身高,高压引线粗,每次预试拆除引线需用升降车,工作量大,耗时长。拆引线对一次设备的安全构成一定威胁,所以在保证预试准确性的前提下,进行不拆线预试,就成为急需探讨的问题。下面就保北500kV变电所电容式电压互感器(CVT)的介损和电容量的不拆线预试作如下分析。  1 CVT的基本原理和结构  CVT由三节耦合电容和两节分压电容器组成,两节分压电容器为一体。其最下节在出厂时和电磁单元连为一体。

500kV电容式电压互感器不拆除高压引线测试方法:
  500kV设备器身高,高压引线粗,每次预试拆除引线需用升降车,工作量大,耗时长。拆引线对一次设备的安全构成一定威胁,所以在保证预试准确性的前提下,进行不拆线预试,就成为急需探讨的问题。下面就保北500kV变电所电容式电压互感器(CVT)的介损和电容量的不拆线预试作如下分析。
  1 CVT的基本原理和结构
  CVT由三节耦合电容和两节分压电容器组成,两节分压电容器为一体。其最下节在出厂时和电磁单元连为一体。
  2 2618B电桥的测试原理
  由于《电力设备预防性试验规程》DL/T596—196,对CVT的耦合电容和电容分压器的电容量和介损的要求比较严格,并且CVT的膜纸复合介质电容器tgδ一般在0.1%左右,用西林电桥测试时灵敏度低了些,考虑以上原因,我们采用测量精度比QS1电桥更高一等级的2618B电桥。其原理如图2。

  图1 CVT原理图        图2 2618B电桥原理图
  C11、C12、C13—耦合电容         Cn—标准电容
  C4、C14′—分压电容           Rx、Cx—被试品
  a1x1、a2x2—二次绕组          R1、R2—电流传感器
  af、xf—剩余绕组            V端子—PT尾头
  F1、F2—氧化锌避雷器
  图中V端子当进行正接线测量时接地,反接线测量时V端子接地打开,这样就能保证无论正反接线被试品的电流全部都流进测量单元,保证了测量的准确性。
  3 按CVT的安装位置,可分为线路CVT、变压器出口CVT等,由于其位置不同,不拆线预试的方法也就不同。
  3.1 线路型CVT
  3.1.1 C11的测量
  线路型CVT由于不经隔离开关直接与线路相连,且线路预试时直接接地,故CVT上节只能用反接线测量。
  由于C11的高压端和C4的末端都是接地的,所以测得的将是C12、C13、C14串联和C11的并联值。为了避免C12、C13、C14对C11的影响,应使C12末端的信号不流进测量系统。
  用2618B电桥测量500kV CVT的C11时用反接线测量。V端子的接地打开,C11的末端加高压,测量线接到C11的首端(接地),C12的末端引线到V端子(如图3所示),这样C11的测量信号流进R1,而C12的信号不经R1直接回到V端子,把C12的影响屏蔽掉。实际测试时,V端子对地电压很低(一般为0.3),为彻底消除分流,提高测量准确性,可把CVT的δ端子和PT的尾头打开,由于V端子的电压很低,所以δ端子和PT的尾头不会因不接地而对其绝缘造成伤害。现将安保线上节测试结果汇总如表1。
  表1 安保线上节测试结果
  环境温度:13℃   相对湿度:36%
  日期98.5.13
  不拆线(反接线) 拆线(正接线)
  A B C A B C
  介损(%) 0.11 0.12 0.13 0.12 0.12 0.13
  电容量(pF) 20060 20270 20190 19910 20170 20080
  仪器 2618B电桥

  图3 测试C11的接线图
  通过上述数据分析,CVT不拆线C11的测量可以满足要求。
  3.1.2 C4的测量
  ①对电容的影响
  由于C14′、C4是一体的,没有抽头引出,所以C14′、C4的测量采用自激法如图4。测试时C11、C12、C13(其串联值设为C1)将产生分流,所以不能用C14′和Cn简单的串联来计算标准电容,可以设想把C14′分成两部分,一部分为C15,和C1串联,一部分为Cn1,和Cn串联,如图5。实际的标准电容为1/(1/Cn1+1/Cn)。
   

  图4 测C4的接线图     图5 C4的等效图
  根据分流比来确定Cn1的具体值,其计算方法为:
  C1=1/(1/C11+1/C12+1/C13)
  Z=C1/Cn(分流倍数)
  Cn1=C14′/(1+Z)
  C=1/(1/Cn1+1/Cn)(标准电容)
  以安保线C相为例作如下计算:
  C11=20080pF  C12=20240pF
  C13=20350pF  C14′=24715pF
  Cn=49.94pF
  C1=1/(1/20080+1/20240+1/20350)
  =6740.9pF
  Z=6740.9/49.94=135
  Cn1=24715/(1+135)=181.7pF
  C=1/(1/181.7+1/49.94)=39.17pF
  所以其标准电容为39.17pF,如果不考虑C11、C12、C13的影响,标准电容将为49.85pF,使测量结果偏大。
  ②对介损的影响
  实测C14′的介损为0.0009,那么Cn1的介损也为0.0009,由上面计算知Cn1=181.7pF,设Cn的介损为0。我们将Cn1等效为一个电阻和电容的串联,Cn1和Cn的等效过程如图6所示。

  图6 Cn1、Cn等效图
  R4=tgδ/ωCn1
  =0.0009/314×181.7×10-12
  =15775Ω
  其总损耗为:
  R4ωC=15775×314×39.17×10-12
  =0.00019
  即等效标准电容器的损耗为tgδ2=0.019%,对测量结果造成偏小的影响。如果实测量tgδ1=0.06%,那么C4的实际tgδ
  =tg(δ2+δ1)≈tgδ2+tgδ1=0.06+0.019
  =0.079%
  整理上述数据如表(2)
  表2 安保线C相C4数据
  环境温度:13℃ 相对温度:36%
  使用仪器:2618B电桥
  测量类别 实测值 出厂值 计算值
  电容量(pF) 138136 108900 108345.8
  介损tgδ(%) 0.06 0.08 0.079
  通过上述数据分析,CVT不拆线C4的测量通过计算可以满足要求。
  3.1.3 C14′的测量由于测量线CX接C14′的首端,电流传感器的阻值较小,所以C11、C12、C13对测量不会有影响。
  3.2 变压器出口侧CVT
  3.2.1 C1的测量
  可用正接线测量,不拆高压引线,该CVT与MOA和变压器相连,拆除变压器的中性点的引线。MOA和变压器均可承受10kV的交流电压,而流经MOA和变压器的电流由试验电源供给,不通过电桥,所以不会对测量有影响。
  3.2.2 C14′、C4的测量
  用自激法测量,此时其标准电容为1/(1/C14′+1/Cn)或1/(1/C4+1/Cn)。由于C4、C14′的电容量比较大,其对介损和电容量的影响可以忽略。
  4 结论:
  4.1 对用于变压器出口侧的500kV CVT不拆线预试是完全可行的。
  4.2 对于线路侧CVT进行C11测试时,把中间PT尾头、δ对地均打开,以提高准确性。对于C14′和C4采用自激法测试,测试C4时应考虑耦合电容器接地分流的影响,并且进行精确计算,以反映真实状况。
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zhangxiaobo0
2012年03月06日 16:40:12
2楼
这是在网络上看到的,但是我从试验出来的数据上来看,判断不好结果,请高人详细讲解下。
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