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500kV CVT不拆高压引线预试方法探讨
 
慧聪网   2005年11月3日9时55分      

    摘 要  分析了500kV变电所两类安装位置的CVT不拆线预试,探讨了不拆线对线路侧CVT测试的影响。 
    关键词  CVT 不拆线 预试 
The Discussion about Preventive Test Method on 500kV CVT with High-voltage Line 
Abstract  This paper presents the analysis result on the method for two different fixing types of CVT with line in 500kV substation, and pays a especial attention to the influence on test result that are made on the CVT with line. 
Keywords  CVT with high-voltage line preventive test 

0 引言
    500kV设备器身高,高压引线粗,每次预试拆除引线须用升降车,工作量大,耗时长,对一次设备的安全构成一定的威胁。在保证预试准确性的前提下,不拆线预试的问题值得探讨。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进行分析。

1 2618B电桥测试CVT的基本原理 

    图1中C11、C12、C13为耦合电容器;C4、C14为分压电容;a1、x1、a2、x2为二次绕组;af、xf为剩余绕组;F为氧化锌避雷器;R为保护电阻;P为保护间隙;L为补偿电抗器。CVT由三节耦合电容和两节分压电容组成,两节分压电容为一体。其最下节在出厂时和电磁单元连为一体。 
 

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图1 CVT原理图


    CVT的膜纸复合绝缘电容器tanδ一般~0.1%,故采用测量精度比QSI电桥更高一等级的2618B电桥按图2原理测试。图中Cn为标准电容;Rx、Cx为被试品;R1、R2为电流传感器;V端子为PT尾头。

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图2 2618B电桥测试原理图


正接线测量时V端子接地,反接线测量时V端子接地打开,以保证无论正反接线被试品的电流全部都流进测量单元,保证测量的准确性。
2 CVT实测
    按安装位置不同,CVT可分为线路CVT、变压器出口CVT等,分别采用不同的不拆线预试方法。
2.1 线路侧CVT
2.1.1 C11的测量
    线路侧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的高压端和电磁单元电抗器的末端都是接地的,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。
    图3中V端子的接地打开,C11的末端加高压,C12的末端引线到V端子,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。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(~0.3V),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。安保线上节测试结果见表1,表明不测线结果可满足要求。

表1 安保线上节测试结果

参数不拆线(反接线)拆线(正接线)
ABCABC
介 损
/tanδ
0.130.120.130.120.120.13
电容量
/pF
200602027020190199102017020080

注:环境温度为13℃;相对湿度为36%

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图3 测试C11的接线图

2.1.2 C4的测量
1) 对电容的影响
    有些CVT电磁单元一次侧电抗器末端固定接地,无法与地隔离,即使有些接地可打开,由于末端对地绝缘水平较低,整体测试时介损经常出现负值;另外C14、C4是一体的,没有抽头引出,测量时,δ端接测量线,处于低电位,对地的分流可以忽略,所以C4的测量采用图4自激法。如忽略测量误差,所得结果比较真实的反映C4的实际介损和电容量,则可判断CVT的好坏。为防止测量回路可能会发生工频谐振产生过负荷,应注意低压励磁电流不要太大。补偿电抗器两端并有间隙和电阻的回路,该间隙击穿电压整定为额定二次负荷时补偿电抗器电压值的4倍,当电压达到此值时,间隙击穿电阻接入。此电阻的功率是按短时接入计算的,因此,测量电容时控制补偿电抗器上端的电压不要超过额定时的3倍。主二次负荷乘3/100即为试验电流限值。如保北部CVT主二次负荷为150 VA 0.2级和150VA 0.5级,即电流控制在9A以下(300/100×3=9),否则有可能损坏CVT。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。可以设想按A、B两点的电位相同,C15和Cn1间无电流的原则把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所示,实际的标准电容为Cn1与Cn串联。

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图4 测C4接线图

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图5 C14等效电路图

    电桥平衡时根据分流比来确定Cn1的具体值,其计算方法是:C1为C11、C12、C13串联值;C1/Cn=Z(分流倍数);C14/(1+Z)=Cn1;C(标准电容)为Cn1、Cn串联值。
    以安保线C相为例计算结果如下:
C11=20080pF;C12=20240pF;C13=20350pF;C14=24715pF;Cn=49.94pF;C1=6740.9pF;Z=135;Cn1=181.7pF;其标准电容C=39.17pF。实际测量时,如不考虑C11、C12、C13影响,按C=49.85pF计算,将使测量结果偏大。
2) 对介损的影响
    按Cn1=181.7pF并设Cn的介损为0,实测C14的介损为0.0009则Cn1的介损也为0.0009。如图6将Cn1等效为一个电阻和电容的串联,其中,R4=tanδ/ω Cn1=15775Ω。C=39.17pF,其总损耗为:R4ωC=0.00019,即实际标准电容的介损tanδ2=0.019%,造成测量结果偏小。如果实测tanδ1=0.06%,则C4的实际tanδ≈0.079%,如表2所示。

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图6 Cn1,Cn等效图

表2 安保线C相C14数据

测量参数实测值出厂值计算值
电容量/pF138136108900108345.8
介损tanδ/%0.060.080.079

注:环境温度:13℃;相对湿度:36%

通过上述数据分析可知,CVT不拆线C4的测量通过计算可以满足要求。
2.1.3 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 变压器出口侧CVT
3.1 C11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 C14、C4的测量
    用自激法测量,此时其标准电容为C14与Cn或C4与Cn串联。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
    a.500kV CVT不拆线预试,对于变压器出口侧是完全可行的。
    b.对于线路侧CVT进行C11测试时,应把中间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,且应考虑耦合电容器接地分流的影响,进行精确计算,以反映真实状况。

 
作者:赵京武 李红林 
 
 
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