劉 罡，于 洋，韓佳妤，劉婕妤，楊瀅璇

（1.國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司電力科學(xué)研究院，遼寧 沈陽(yáng) 110006；2.中國(guó)化學(xué)工業(yè)桂林工程有限公司沈陽(yáng)分公司，遼寧 沈陽(yáng) 110003）

電容式電壓互感器二次端子箱接地點(diǎn)虛接對(duì)現(xiàn)場(chǎng)檢定的影響

劉 罡1，于 洋2，韓佳妤1，劉婕妤1，楊瀅璇1

（1.國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司電力科學(xué)研究院，遼寧 沈陽(yáng) 110006；2.中國(guó)化學(xué)工業(yè)桂林工程有限公司沈陽(yáng)分公司，遼寧 沈陽(yáng) 110003）

介紹了電容式電壓互感器的原理及實(shí)物接線，將二次端子箱接地點(diǎn)虛接分為3種等效電路，并提出預(yù)防措施和解決方案，提高了檢定效率，避免了重大電力系統(tǒng)事故發(fā)生。

電容式電壓互感器；現(xiàn)場(chǎng)檢定；接地點(diǎn)；虛接

近年來(lái)，我國(guó)電容式電壓互感器在設(shè)計(jì)制造水平和產(chǎn)品質(zhì)量方面取得了很大進(jìn)步，運(yùn)行可靠性顯著提高，電容式電壓互感器作為電力系統(tǒng)一次側(cè)輸入電壓的傳感設(shè)備得到廣泛應(yīng)用［1-2］。

電容式電壓互感器具有電磁式電壓互感器的全部功能，并可兼作載波通信的耦合電容器之用；其耐雷電沖擊性能理論上比電磁式電壓互感器優(yōu)越，可降低雷電波的波頭陡度，對(duì)變電站電氣設(shè)備有一定的保護(hù)作用；價(jià)格比較便宜，電壓等級(jí)越高越有優(yōu)勢(shì)［3-4］。但因方便電力試驗(yàn)等原因，其接地觸點(diǎn)常在二次端子箱中匯集，在現(xiàn)場(chǎng)檢定中發(fā)現(xiàn)常有接地點(diǎn)虛接現(xiàn)象，使檢定無(wú)法順利進(jìn)行。

1 電容式電壓互感器原理［5］

電容式電壓互感器的原理圖如圖1所示。圖中TM為普通電磁式電壓互感器，C1，C2為分壓電容，將系統(tǒng)中的電壓UP降為合理的中間電壓，其分壓電壓為

當(dāng)回路中只有1個(gè)次級(jí)繞組工作時(shí)，電容式電壓互感器簡(jiǎn)化等值電路如圖2所示。系統(tǒng)一次電壓UP經(jīng)分壓電容分壓為UM（純?nèi)菪詼?0°），UM經(jīng)ZK后變?yōu)閁g（純感性超前90°），經(jīng)電磁式電壓互感器降壓為Ub。實(shí)際條件下電壓互感器二次繞組至少有2～3個(gè)，等值簡(jiǎn)化電路需單獨(dú)分析。

圖1 電容式電壓互感器原理圖

圖2 電容式電壓互感器簡(jiǎn)化等值電路圖

電容式電壓互感器具有以下優(yōu)點(diǎn)［6］。

a.產(chǎn)品價(jià)格較低。用電容分壓器分壓，節(jié)省鐵芯和導(dǎo)線用量，減少互感器重量，電網(wǎng)電壓等級(jí)越高，經(jīng)濟(jì)效益越好。

b.誤差調(diào)節(jié)靈活、方便。電容式電壓互感器的誤差可通過(guò)調(diào)節(jié)補(bǔ)償電抗器抽頭實(shí)現(xiàn)，調(diào)節(jié)抽頭越多，誤差調(diào)節(jié)越精確。

c.絕緣性能較好。分壓電容器耐雷電沖擊能力強(qiáng)，可較好地保護(hù)電氣設(shè)備。電容器與一次系統(tǒng)的連接方式有效避免了發(fā)生鐵磁諧振的可能性，確保系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。

2 現(xiàn)場(chǎng)檢定實(shí)物接線［7-8］

電容式電壓互感器現(xiàn)場(chǎng)檢定接線主要由調(diào)壓器、升壓器、電抗器、調(diào)諧電容、互感器校驗(yàn)儀、標(biāo)準(zhǔn)電流互感器及被檢電壓互感器組成。可分為升壓和測(cè)差兩部分。測(cè)差部分采用與標(biāo)準(zhǔn)電磁式電壓互感器的比對(duì)方法，被檢電壓互感器與標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器的二次回路高端對(duì)接低端測(cè)差，標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器準(zhǔn)確度等級(jí)至少要比被檢電壓互感器高2個(gè)準(zhǔn)確度等級(jí)。

檢定中使用串聯(lián)諧振方式升壓，電抗器的數(shù)量與被試電壓互感器電壓等級(jí)有關(guān)，220 kV電壓互感器一般采用3節(jié)電抗器，根據(jù)被試品的電容量選取調(diào)諧電容。測(cè)量時(shí)用準(zhǔn)確度等級(jí)為1.5的數(shù)字高壓表監(jiān)視一次電壓，同時(shí)用萬(wàn)用表監(jiān)視調(diào)壓器輸出電壓，計(jì)算品質(zhì)因數(shù)Q，調(diào)節(jié)串并聯(lián)電容大小使Q保持在20～30，現(xiàn)場(chǎng)檢定實(shí)物如圖3所示［9］。

3 端子箱接地點(diǎn)虛接對(duì)檢定的影響［10-11］

二次端子箱接地點(diǎn)是指電力互感器的一次回路接地端在二次端子箱中匯集的觸點(diǎn)，將該觸點(diǎn)在二次端子箱中匯集具有減小一次回路長(zhǎng)度、提高互感器安全性能、便于現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)等優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)場(chǎng)檢定中，由于安裝疏忽、設(shè)備老化或試驗(yàn)后忘記恢復(fù)等原因，常發(fā)現(xiàn)二次端子箱接地點(diǎn)虛接現(xiàn)象。造成二次端子箱接地點(diǎn)虛接原因較復(fù)雜，對(duì)互感器校驗(yàn)儀的影響不相同。在實(shí)際檢定中可等效成接地點(diǎn)開(kāi)路、接地點(diǎn)接較大接觸電阻導(dǎo)通及接地點(diǎn)時(shí)斷時(shí)續(xù)3種情況。

3.1 接地點(diǎn)開(kāi)路

在系統(tǒng)投運(yùn)前進(jìn)行某些電力試驗(yàn)常將二次端子箱接地點(diǎn)的螺栓打開(kāi)，試驗(yàn)結(jié)束沒(méi)有及時(shí)恢復(fù)，或在安裝初期因疏忽等原因未將二次端子箱接地點(diǎn)與實(shí)際地線連接。接地點(diǎn)開(kāi)路等效電路如圖4所示，此時(shí)相當(dāng)于一次側(cè)沒(méi)有接地，處于懸空狀態(tài)而無(wú)法構(gòu)成回路。當(dāng)升壓不大時(shí)，表現(xiàn)為一次側(cè)沒(méi)有電壓，互感器校驗(yàn)儀百分表沒(méi)有示數(shù)，如果繼續(xù)升壓則容易發(fā)生對(duì)地放電，發(fā)生安全事故。

圖3 電容式電壓互感器現(xiàn)場(chǎng)檢定圖

圖4 接地點(diǎn)開(kāi)路的等效電路圖

3.2 接地點(diǎn)接較大接觸電阻導(dǎo)通

接地點(diǎn)接較大接觸電阻導(dǎo)通的等效電路如圖5所示，圖中R為接觸電阻等效電阻。造成該現(xiàn)象的原因一般是在安裝初期由于接地點(diǎn)螺栓和地線未擰緊，導(dǎo)致接觸電阻過(guò)大，或投運(yùn)后接地點(diǎn)螺栓年久受潮，金屬氧化導(dǎo)致絕緣電阻增加造成。此時(shí)一次側(cè)系統(tǒng)電壓被分壓電容和接觸電阻共同分壓，中壓互感器得到的實(shí)際一次電壓比正常時(shí)少，表現(xiàn)在對(duì)互感器的誤差有較大影響，接觸電阻越大對(duì)互感器的誤差影響越大，互感器校驗(yàn)儀顯示的誤差較大，同時(shí)由于一次回路中接觸電阻的引入改變了一次回路阻抗匹配，對(duì)互感器相位差的影響更明顯。

3.3 接地點(diǎn)時(shí)斷時(shí)續(xù)

接地點(diǎn)時(shí)斷時(shí)續(xù)的等效電路相當(dāng)于交替呈現(xiàn)圖5和圖6狀態(tài)，造成該現(xiàn)象的原因一般是接地點(diǎn)螺栓嚴(yán)重松動(dòng)。當(dāng)觸點(diǎn)和地線完全松開(kāi)，相當(dāng)于圖5接地點(diǎn)開(kāi)路狀態(tài)；當(dāng)觸點(diǎn)和地線不緊密連接，相當(dāng)于圖6接地點(diǎn)接較大接觸電阻導(dǎo)通狀態(tài)。互感器校驗(yàn)儀顯示屏百分表無(wú)示數(shù)和誤差較大兩種情況交替進(jìn)行。該種狀態(tài)對(duì)檢定的影響可參考3.1和3.2。

圖5 接地點(diǎn)接較大接觸電阻導(dǎo)通的等效電路圖

4 預(yù)防措施與解決方案［12］

4.1 預(yù)防措施

為保證檢定的順利進(jìn)行，電容式電壓互感器二次端子箱虛接應(yīng)以預(yù)防為主。檢定時(shí)嚴(yán)格按照J(rèn)JG 314—2010《測(cè)量用電壓互感器》和JJG 1021—2007《電力互感器》檢定規(guī)程要求進(jìn)行檢定，升壓之前對(duì)互感器本體和二次端子箱均進(jìn)行檢查，防止接地點(diǎn)虛接；試驗(yàn)時(shí)電壓應(yīng)從接近0時(shí)緩慢平穩(wěn)上升，在互感器校驗(yàn)儀出現(xiàn)示數(shù)時(shí)即進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)視，檢查示數(shù)有無(wú)異常；在規(guī)定耐壓值停留1 min，然后電壓平穩(wěn)降到接近0。試驗(yàn)時(shí)應(yīng)無(wú)異音、異味，無(wú)擊穿和表面放電，絕緣保持完好；電容式電壓互感器不得與電磁式電壓互感器進(jìn)行混淆，檢定周期不得超過(guò)4年；確保二次端子箱干燥、密封。

4.2 解決方案

一旦發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)誤差超出誤差限值應(yīng)立即停止試驗(yàn)進(jìn)行檢查?；ジ衅餍ｒ?yàn)儀沒(méi)有示數(shù)應(yīng)考慮到二次端子箱接地點(diǎn)開(kāi)路的可能性，檢查接地點(diǎn)觸點(diǎn)和地線之間是否開(kāi)路，如果開(kāi)路將接地點(diǎn)螺栓和地線緊密連接即可?；ジ衅餍ｒ?yàn)儀誤差示數(shù)較大應(yīng)考慮到二次端子箱接地點(diǎn)接較大接觸電阻的可能性，檢查接地點(diǎn)螺栓和地線有無(wú)松動(dòng)及觸點(diǎn)和地線連接處有無(wú)腐蝕氧化現(xiàn)象，根據(jù)不同的原因采取不同的措施。接地點(diǎn)螺栓和地線松動(dòng)只需將其擰緊即可；觸點(diǎn)和地線連接處若有腐蝕和氧化現(xiàn)象應(yīng)用砂紙將腐蝕層或氧化層去掉。

5 結(jié)束語(yǔ)

電容式電壓互感器端子箱虛接問(wèn)題在現(xiàn)場(chǎng)故障中較為普遍。本文將該問(wèn)題等效為3種情況，并給出了預(yù)防措施和解決方案，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)人員進(jìn)行互感器故障分析具有一定的參考價(jià)值。

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The Effect of Electric Ground Points Virtual Connection on the Substation Field Verification in CVT Secondary Terminal Box

LIU Gang1，YU Yang2，HAN Jia?yu1，LIU Jie?yu1，YANG Ying?xuan1
（1.Electric Power Research Institute of State Grid Liaoning Electric Power Co.，Ltd.，Shenyang，Liaoning 110006，China；2.Shenyang Branch of China Chemical Industry Guilin Enginneering Co.，Ltd.，Shenyang，Liaoning 110003，China）

The capacitor voltage transformer（CVT）is widely used in electric power system.The principle and physical connection of CVT are introduced.Electric ground points virtual connection electric ground points virtual connection has three kinds of equivalent cir?cuits.The preventive measures and solution are presented，which can improve efficient in verification and avoid the happenings of seri?ous electric power accidents.

CVT；Field verification；Electric ground points；Virtual connection

TM451＋.2

A

1004-7913（2015）06-0017-03

劉 罡（1985—），男，碩士，工程師，主要從事測(cè)量用互感器及電力互感器的檢定與試驗(yàn)工作。

2015-03-25）