賀紹鵬 王 瑞 郭小凱 李 萍

（1.國網(wǎng)物資有限公司，北京100120；2.中國昆侖工程公司，北京100037；3.廣東電網(wǎng)有限責任公司珠海供電局，廣東 珠海519000）

1 電容式電壓互感器簡介

電容式電壓互感器（CVT）是通過串聯(lián)電容器抽取電壓，再經(jīng)中間變壓器變壓作為計量、保護等的電壓源的電壓互感器，它還可以將載波頻率耦合到輸電線用于長途通信、遠方測量、選擇性的線路高頻保護、遙控［1］等。和常規(guī)的電磁式電壓互感器相比，電容式電壓互感器在經(jīng)濟性和安全性上還有很多優(yōu)越之處［2］。

以珠海電網(wǎng)為例，據(jù)統(tǒng)計，目前投入使用的CVT 廠家比例如圖1所示。

圖1 珠海電網(wǎng)220kV CVT 廠家分布比例

2 220kV CVT 的結(jié)構(gòu)和電氣原理

電容式電壓互感器有兩種結(jié)構(gòu)：一種是單元式，即分壓器和電磁單元分別為一單元，有中壓引出端子；另一種是整體式（又稱一體式），即分壓器和電磁單元合裝在一個瓷套內(nèi)，無中壓引出端子［3］。

電容分壓器的低壓電容C2和中壓電容C12同裝在一個瓷套內(nèi)，經(jīng)分壓抽頭引入電磁單元，其結(jié)構(gòu)原理圖如圖2所示。電容分壓器由高壓電容C11、中壓電容C12和低壓電容C2組成；電磁單元位于油箱內(nèi)，由中間變壓器T、補償電抗器L、阻尼器D組成，二次繞組端子1a/1n、2a/2n和da/dn，電容分壓器低壓端N 等位于端子箱內(nèi)。電容分壓器將輸電線路的高電壓降壓后（通常為10～20kV）輸入電磁單元，電磁單元的中壓變壓器將電壓降為低壓供計量和繼電保護用。電磁單元中的補償電抗器L用來補償電容分壓器的容抗、阻尼器D用來阻尼CVT內(nèi)部的鐵磁諧振。

圖2 CVT 工作原理

CVT 工作采用電 容分壓原理［4］：

式中，KU為分壓比；C1為C11和C12串聯(lián)電容之和。

通過電容分壓之后，UC2電壓再通過中間變壓器T 轉(zhuǎn)變成更低的低壓用于計量和保護。

3 220kV CVT 不拆高壓引線測量法

以桂林電力電容器廠及無錫電力電容器廠生產(chǎn)的220kV CVT 為測試對象，這兩個公司生產(chǎn)的CVT 結(jié)構(gòu)基本上差別很小，以下以桂林電力電容器廠生產(chǎn)的型220kV CVT 為例，其結(jié)構(gòu)原理如圖3所示。

圖3 桂容CVT 結(jié)構(gòu)

3.1 絕緣電阻的試驗方法

將搖表加壓端子接220kV CVT 中間法蘭處，測量C11和C12并聯(lián)的絕緣電阻，之后解開電容C2的尾端（N 端），從N 端加壓，XL端接地測量電容C2的絕緣電阻值。

3.2 介損和電容量測試

3.2.1 220kV 有中壓引出端子的CVT 介損和電容量試驗方法

（1）C11介損和電容量試驗方法：試驗時高壓引線接地，測試儀器采用目前系統(tǒng)內(nèi)常用的山東泛華AI－6000（E）型介損儀，電橋采用M 型屏蔽反接法的接線方式，試驗電壓為10kV，電橋的高壓線（紅色線）接C11的下端（CVT 中間法蘭處），屏蔽線（Cx）接中壓引出端子，二次接線端子不變動。

（2）C12和C2的介損和電容量試驗方法：測試儀器仍然采用山東泛華AI－6000（E）型介損儀，C12測量采用正接法測量，紅色加壓線接中間法蘭處，黑色Cx線接中壓引出端子處，加壓10kV；C2介損和電容量測量采用正接法，紅色加壓線接中壓引出端子處，解開δ端子后將黑色Cx線接于該端子，由于此處中壓引出端子絕緣水平偏低，為防止損壞設備，建議加壓不超過3kV。

（3）測試結(jié)果如下：以220kV 斗門站Ⅱ段母線電壓互感器222PT 拆線與不拆線的數(shù)據(jù)作比較（該PT 為桂林電力電容器有限責任公司的型電壓互感器），試驗環(huán)境數(shù)據(jù)和結(jié)果數(shù)據(jù)如表1和表2所示。

表1 斗門站222PT 測試時的環(huán)境參數(shù)

表2 斗門站222PT 實測數(shù)據(jù)

3.2.2 220kV 無中壓引出端子的CVT 介損和電容量試驗方法

（1）C11的介損和電容量試驗方法：試驗時高壓引線接地，測試儀器采用目前系統(tǒng)內(nèi)常用的山東泛華AI－6000（E）型介損儀，電橋采用M 型屏蔽反接法的接線方式，試驗電壓為10 kV，電橋的高壓線（紅色線）接C11的下端（CVT 中間法蘭處），二次端子箱內(nèi)N 端子和XL端子解開后短接接屏蔽線，其他一二次接線均不動。

（2）C12和C2的介損和電容量試驗方法：采用自激法測量C12和C2的介損和電容量。試驗時端子箱內(nèi)N 端子和XL端子要斷開，N 端要接地，將高壓線（紅色線）接C12的下端（中間法蘭處），自激專用加壓線接da/dn端子，試驗電壓為2kV。

（3）測試結(jié)果如下：以珠海電網(wǎng)220kV 南屏站222PT 2011年的試驗數(shù)據(jù)做比較（該PT 是桂林電力電容器有限責任公司的型電壓互感器），現(xiàn)場測試的基本參數(shù)如表3所示，試驗結(jié)果數(shù)據(jù)如表4所示。

表3 南屏站222PT 測試時的環(huán)境參數(shù)

表4 南屏站222PT 現(xiàn)場測試結(jié)果

4 結(jié)語

通過與拆引線數(shù)據(jù)的對比分析，證明不拆高壓引線測量220kV CVT 介損及電容量的試驗方法是正確的，該方法節(jié)省了人力、物力，適用于現(xiàn)場的預防性試驗。

考慮到被試品的電容量較大，在分析中忽略了電磁單元電容及相鄰帶電設備，單個電容對地雜散電容的影響。

針對有中壓引出端子的220kV CVT，現(xiàn)場測試C12和C2的介損及電容量時，考慮到對地雜散電容存在的干擾，建議最好采用正接法測試。

［1］陳化鋼.電力設備預防性試驗方法及診斷技術［M］.北京：中國水利水電出版社，2009.

［2］楊茂輝，劉滔.電容式電壓互感器現(xiàn)場測電容時高壓端接地對測量結(jié)果的影響計算［J］.電力電容器，2003（1）：32－35.

［3］劉多祿.330kV CVT 帶引線試驗方法［J］.高電壓技術，1998，24（1）：90－91.

［4］趙京武，李紅林.500kV CVT 不拆高壓引線預試方法探討［J］.高電壓技術，1999，25（3）：86－89.