胡 順 立 梓 辰 王 子 健

（國網(wǎng)江蘇省電力有限公司宿遷供電分公司）

0 引言

電容式電壓互感器（CVT）是重要的一次設(shè)備，由于具有體積小、絕緣強度高、可以兼具耦合電容或載波通信等特點，廣泛應(yīng)用于110kV及以上電力系統(tǒng)中［1-3］。從安裝結(jié)構(gòu)上分，CVT有分裝式和疊裝式兩種。而疊裝式CVT，根據(jù)中間變壓器的端子不同，又分為有分壓抽頭和無分壓抽頭兩種。測量CVT主絕緣的介質(zhì)損耗因數(shù)并配合電容量的變化，可以靈敏地反映CVT內(nèi)部絕緣受潮、劣化變質(zhì)等分布性缺陷［4］。對于有分壓抽頭CVT，用常規(guī)正接線和反接線試驗方法即可測量其電容和介損，試驗比較方便，而對于無分壓抽頭CVT，由于下節(jié)電容為相連的整體，不能分開，在現(xiàn)場試驗時無法用常規(guī)試驗方法準(zhǔn)確測量其電容量和介損值，給現(xiàn)場試驗帶來較大困難。而我國目前使用較多的正是無分壓抽頭CVT，因此有必要探討一種可行且有效的試驗方法測量其下節(jié)電容量和介損值，供廣大試驗人員使用，自激法便是其中行之有效的方法，本文將對這一問題進(jìn)行探討。

1 有分壓抽頭CVT常規(guī)試驗方法

在現(xiàn)場試驗時，有拆除一次引線和不拆一次引線兩種試驗辦法，由于試驗設(shè)備電壓等級高，拆除一次引線工作量大，且往往需要使用斗臂車等特種車輛，給現(xiàn)場試驗帶來極大不便，也增加了現(xiàn)場安全管控的難度，因此本文介紹使用濟(jì)南泛華AⅠ-6000E型數(shù)字介損儀，常用的不拆一次引線測量CVT各節(jié)電容量和介損值的試驗方法。

1.1 測量上節(jié)C13

設(shè)備停電后，CVT高壓引線通過接地刀閘接地，因此可用反接法測量。在C13下端接電橋高壓線，為消除下節(jié)電容的影響，在C12下端接屏蔽線，試驗接線如圖1所示。

圖1 測量C13電容及介損接線圖

1.2 測量中節(jié)C12

由于該節(jié)電容首末兩端懸空且無接地，因而采用正接法測量。在C12上端接電橋高壓線，在C12下端接測量線，試驗接線如圖2所示。

圖2 測量C12電容及介損接線圖

1.3 測量下節(jié)C11及C2

測量C11電容及介損時，將中壓接地開關(guān)由“運行”位置切換至“試驗”位置，即將C11下端通過接地開關(guān)接地，此時可采用反接法測量。在C11上端接電橋高壓線，為消除上節(jié)電容C13、C12的影響，在C12上端接屏蔽線，試驗接線如圖3所示。

圖3 測量C11電容及介損接線圖

測量C2電容及介損時，保持中壓接地開關(guān)在“試驗”位置，C2上端通過中壓接地開關(guān)接地，因而采用反接法測量。拆開C2下端“N”端子，使其不接地，在“N”端接電橋高壓線。由于“N”端絕緣水平為4kV［5-6］，所以在“N”端加壓時一般不超過3kV，試驗接線如圖4所示。

圖4 測量C2電容及介損接線圖

2 無分壓抽頭CVT試驗方法

2.1 存在的問題

對于無分壓抽頭CVT，上節(jié)C13、中節(jié)C12的電容量和介損值測量方法同前述有分壓抽頭CVT試驗方法一致，而對于下節(jié)C11、C2的測量則無法用常規(guī)正接線、反接線方法。由于無分壓抽頭，C11與C2為內(nèi)部相連的整體，只能測量C11與C2相串聯(lián)的總電容量及介損值。

試驗采用正接法，其接線方法如圖5所示。在C11上端接電橋高壓線，拆開C2下端“N”端子接測量線，保持X端子接地。

圖5 整體測量C11與C2電容及介損接線圖

設(shè)C11與C2介質(zhì)損耗因數(shù)分別為tаnδ11和tаnδ2，總介損為tаnδ，由于C11與C2串聯(lián)，可以計算其總介損tаnδ值為：

由上式可知，總介損tаnδ介于兩個電容介損tаnδ11和tаnδ2之間，且對于電容量較小的電容，其介損在總介損中所占的比重卻更大，由于在實際壓變中C2比C11大得多，因此假設(shè)C2=9C11，則此時的介質(zhì)損耗因數(shù)為：

顯然，測量的總介損主要反映C11的絕緣狀況，而對C2則反映不靈敏。在測整體介損時，即使大電容其介損超過標(biāo)準(zhǔn)值，也有可能整體介損測試合格，造成缺陷不能及時有效地發(fā)現(xiàn)。因此，需要尋找其他試驗方法，能夠準(zhǔn)確地將C11與C2的電容量及介損值分別測出。

2.2 自激法測量下節(jié)C11及C2

針對整體測量CVT下節(jié)C11與C2介損中存在的問題，可以采用自激法解決。自激法是在CVT中間變壓器的二次側(cè)施加一個電源來測量C11和C2的電容量及介損值的方法。

采用數(shù)字介損儀，自激法測量C11、C2的試驗接線如圖6所示。在C11上端接介損儀測量線，拆開C2下端“N”端子，使其不接地，在“N”端接電橋高壓線，保持X端子接地。由于所加試驗電壓不能超過N端耐壓，所以加壓一般以1-3kV為宜。

圖6 自激法測量C11與C2電容及介損接線圖

自激法需在中間變壓器二次側(cè)選擇合適的自激端子，連接介損儀的低壓輸出端及接地端。對于二次自激端子的選擇，宜選擇容量大的二次端子，以使試品所加的電壓更高，另外還需考慮可能的諧振過電壓，盡量選擇有阻尼電阻的二次繞組。由于剩余繞組dа、dn一般為容量較大的端子之一，且一般有阻尼電阻，因而試驗中二次自激端子通常選擇剩余繞組dа、dn。

試驗時，介損儀先測出C11電容和介損，再將C11作為標(biāo)準(zhǔn)電容測量C2。電橋中的電阻很小，故不拆高壓引線對測量結(jié)果的影響可以忽略［7］。

3 現(xiàn)場試驗

表1是使用濟(jì)南泛華AⅠ-6000E型自動抗干擾精密介損儀對某500kV無分壓抽頭的電容式電壓互感器，用自激法測量下節(jié)C11與C2電容量和介損值的試驗結(jié)果。

表1 自激法與出廠試驗數(shù)據(jù)對比

由表1可知，試驗結(jié)果中自激法測得的試驗值與出廠值相比較，C11介損最大差值為0.015，電容量最大偏差為0.082%；C2介損最大差值為0.014，電容量最大偏差為0.046%。可見，自激法的試驗結(jié)果與出廠值相近，測得的電容量與介損值均符合規(guī)程規(guī)定，驗證了自激法測量CVT電容和介損的有效性。

4 結(jié)束語

對于500kV有分壓抽頭的CVT，用常規(guī)反接線和正接線的試驗方法，即可測量出各節(jié)電容的介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量。而對于無分壓抽頭的CVT，傳統(tǒng)整體測量下節(jié)C11及C2電容量和介損值的方法，存在測量結(jié)果不能準(zhǔn)確反映局部缺陷的問題，而用自激法可有效克服這一問題。現(xiàn)場用自激法試驗時需兼顧設(shè)備安全與試驗測試的準(zhǔn)確性，合理選擇試驗電壓和二次自激端子。現(xiàn)場試驗結(jié)果表明，自激法可實現(xiàn)對C11及C2電容量和介損值的有效測量。