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提高不拆线测量500kV CVT介损及电容量准确度的方法

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第32卷第6期 电力电容器与无功补偿 Power Capacitor&Reactive Power Compensation Vo1.32 No.6 2011年l2月 Dec.2011 ・69・ 提高不拆线测量500 kV CVT介损及电容量准确度的方法 胡伟涛 (河北省电力公司超高压输变电分公司,河北石家庄050070) 摘要:不拆线试验是指在不拆除高压引线的情况下对电气设备进行预试,它的优点是可以减 少工作量、增加安全系数、提高工作效率。为了降低拆除高压引线对设备造成的伤害以及提高 检修效率,因此,运行维护单位大力推广在现场应用不拆高压引线的试验方法。针对500 kV 叠装式CVT的结构特点,主要由电容分压器和电磁单元组成。介绍了不拆高压引线测量电容 分压器的介损因数ta 及电容量的新试验方法,分析了测量原理。通过与拆引线试验的数据 对比,证明该试验方法是正确的。 关键词:电容式电压互感器(CVT);不拆引线;介损因数tan8;电容量 中图分类号:TM451.2文献标识码:B文章编号:1674—1757(2011)06-0069-05 Improving Measurement Accuracy of Dielectric Loss and Capacitance of 500 kV CVT without Removing HV Lead HU Wei—tao f Extra—high Voltage Transmission&Transformation Branch Company of Hebei Electirc Corporation,Sh ̄iazhuang 050070,China) Abstract:Test without removing wire refers to pre—test of electrical equipment without removing lead and its advantage is in reducing amount of work,increasing safety factor and improving working efll— ciency.For reducing the equipment damage due to removal of HV lead and improving maintenance efficiency,the operation and maintenance utilities strongly recommend application of field test with— out removing HV lead.In view of structure feature of 500 kV integral type CVT consisting of capaci— tive voltage divider and electromagnetic unit.In this paper,a new method for testing dielectric loss nd capaciatance of capacitive voltage divider without removing high voltage(HV)lead is introduced nd taest principle is analyzed.Through comparison with the test data of removing HV lead,this method is proved to be correct. Keywords:capacitor voltage transformer(CVT);HV lead not removed;dielectric loss factor tan6; capacitance 0 引言 电容式电压互感器(CVT)除了用于电压测 量,继电保护之外,还兼做载波通讯的通道设备, 收稿日期:2011-06-02 广泛应用于电力系统中。在进行500 kV CVT例 行试验时,一方面由于500 kV设备安装位置高, 一次引线粗、长、重,拆除一次引线十分困难;另一 方面,在非全站停电时,被试设备的感应电压高, 作者简介:胡伟涛(1977一),男,硕士,工程师、从事电气试验、电气设备在线监测与故障诊断、电气设备状态检修及 新能源技术的应用等方面的研究。 ・7O・ 电力电容器与无功补偿 第32卷 电场干扰严重,尤其是GIS变电站,由于设备安装 紧凑,感应电压比敞开式变电站高,电场干扰也严 重¨ 。随着输变电设备状态检修在河北南部电 网的实施,电气设备的检修周期相对较长,每次例 行试验数据的准确性对于专业人员科学评价设备 状态具有重要指导意义。本文在现有CVT不拆 高压引线试验的基础上提出了不拆线试验方法, 新的试验方法进行详细阐述。 1.2 AI6000E的基本原理 本文使用的AI6000E是基于微处理器技术、 变频抗干扰技术、数字滤波技术的介损测试仪,施 加一定频率的试验电压于试品和标准电容器上, 测量电路对检测到的标准电流和试品电流采用傅 里叶变换滤掉干扰,分离出信号基波,对二者电流 提高了现场试验数据的准确度,以及CVT设备状 态检修的水平。 1 500 kV CVT结构和AI6000E的基本 原理 1.1 500 kV CVT结构 CvT主要由电容分压器和电磁单元两部分 组成,在结构上,有分体式和一体式2种 ]。分体 式的电容分压器和电磁单元用外引线连接;一体 式的电容分压器的分压抽取端子在内部与电磁单 元的高压端连接。CVT的电容分压器由主电容 C1和分压器C2组成,500 kV CVT的主电容C,由 3节(C。。、C C2 ),或4节耦合电容器(C C c c 。)串联组成,如图1所示。 图1 CVT的结构示意图 rig.1 Structural diagram ofthe CVT 油箱内的电磁单元由中间变压器、谐振电抗 器、阻尼器和避雷器等组成。中间变压器的二次 绕组端子、电容分压器低压端、接地端及保护间隙 等都设于端子箱内。下面以3节耦合电容器的 CVT对不拆高压引线测量电容量和介损因数tan8 进行矢量运算,通过多次运算确定试品电容量、介 损因数tan8,测量原理如图2所示。 T 图2 AI6000E的原理图 Fig.2 Principle diagram ofAI6000E instrument 仪器具备的接线方式有正接线、反接线、CVT 自激法,按其反接线测量时的屏蔽方式可分为高、 低压屏蔽2种,二者的主要区别为屏蔽端处的电 压不同,传输方式不同,低压屏蔽直接与测量电路 相连,高压屏蔽通过数字隔离通讯传输到测量电 路。 2 5oo kV CVT介损及电容量的试验方法 变电站中,500 kV出线通常是在相线与地之 间并联CVT与避雷器,经过隔离开关、断路器与 母线相连,现场接线如图3所示。为了保护试验 人员的安全及不拆线试验数据的准确性,一般在 CVT的顶端加装接地线,排除相邻设备的干扰。 : 图3现场接线示意图 Fig.3 Schematic diagram of the filed wi—ng 第6期 ・试验与研究・ 胡伟涛提高不拆线测量500 kV CVT介损及电容量准确度的方法 ’71・ 2.1 C¨介损因数tan6及电容量的试验方法 由于这种接线方式在CVT顶部加装了接地 目前推行的500 kV不拆高压引线C。。介损及 电容量的现场测试接线方法是,用介损电桥高压 线,排除相邻设备的干扰,介损电桥高压线和c 线的屏蔽线将外界的干扰屏蔽,使泄漏电流不流 线的芯线接c 下端的试验线,高压线的屏蔽线接 c 下端的试验线,采用反接线10 kV进行测 量 ]。这种接线方法容易受泄漏电流的影响,对 试验结果造成误差,可能导致试验人员对设备状 入测试仪器,提高测试数据的准确度。 2.2 C。:介损因数tans及电容量的试验方法 由于c。 的两端全部悬空,采用正接线l0 kV 方法进行测试。现有的接线方法是介损电桥高压 态做出错误的判断。 本文提出的方法是采用仪器自带的屏蔽功能 进行c..介损因数tans及电容量的测试,采用介 损电桥的高压线的芯线接C,。下端试验线的芯线, 高压线的屏蔽线接C 。下端试验线的屏蔽线,C 线的芯线接C 下端试验线的芯线,C 线的屏蔽 线接C.:下端试验线的屏蔽线,如图4所示。采用 反接线10 kV、打开仪器反接线低压屏蔽功能进 行测试,仪器测量方式设置界面如图5所示。 图4 C。。现场测试接线图 Fig.4 Field test nng diagram ofthe c|l 图5 测量 。时仪器测量方式设置界面 Fig.5 The setting interface of instruments in measuring 1 线的芯线接C 下端试验线的芯线 ,c 线的芯 线接C 下端试验线的芯线,高压线和c 线都不 接试验线的屏蔽线,容易受到外界干扰。本文采 用的接线方法与测量C 的接线方法一样,现场测 试接线如图4所示。这种接线方法可以减少1次 试验接线时间,提高了检修效率,保护了试验人员 的安全。 2.3 。和 介质损耗因数tant ̄及电容量的试 验方法 自激法测量c ,和G::介损因数tan8及电容 量的接线方式如图6所示 。 图6 -和( 现场测试接线图 Fig.6 Fidd test wiring diagram of the c2l and 介损电桥c 线的芯线接c, 下端试验线的 芯线,C 线的屏蔽线接c。:下端试验线的屏蔽线, 高压线接CVT的N端子,高压线的屏蔽线在仪器 侧接地,二次端子a 接电桥的低压输出端,x 接 仪器的测量接地端,进行测量。文献[3-6]等验证 了自激法测量 和 介损及电容量的试验数据 准确度满足现场要求,本文只是对电桥c 线的 屏蔽线接C 下端试验线的屏蔽线进行了改进,进 一步提高了测试的准确度。 ・72・ 电力电容器与无功补偿 第32卷 2.4 C 介损及电容量的试验方法 由于CVT生产厂家的出厂试验报告只提供 c22及C 。和C 串联后的整体电容量,而对于C 、 :连在一起的CVT,自激法测量的是C 和C 各 自的电容量。经现场测试数据验证,试验结果不 便与出厂值进行比较,判断cvT是否存在缺陷。 本文提出不拆高压引线测量CVT下节整节电容 量的测试方法采用正接线,如图7所示。接线方 式是将CVT的x端子悬空,介损电桥高压线的芯 线接C :下端试验的芯线,高压线的屏蔽线接C 下端试验的屏蔽线,C 线接CVT的N端子,注意 不要与CVT端子箱的外壳相联,并验证了这种接 线方法的正确性,具体试验数据见表1、2。 图7 ( 。和C )整节电容量现场测试接线图 0f f l and C )capadty Fig.7 Field test wiring cUagram of the entire piece 表1 500 kV某线路WVLS00-SH型CVT电容量试验结果 Tab.1 Test result of caDadtance of咖e WvI500_5H CvT at certain 50o kv line 3试验数据的对比分析 试验的CVT为河北某500 kV变电站500 kV 某线路WVLS00-5H型电容式电压互感器,表1给 据对比结果,表2给出了不拆高压引线、拆高压引 线介损因数tan3的试验数据对比结果。从表中 可以得出,本文方法有效提高了不拆高压引线测 量CVT介损及电容量的试验数据的准确度。 表1中△C拆/c 表示拆引线方法测得的电容 出了不拆高压引线、拆高压引线电容量的试验数 第6期 ・试验与研究・ 胡伟涛提高不拆线测量500 kV CVT介损及电容量准确度的方法 ・73・ 量与铭牌电容量之间的相对误差,其最大误差不 超过0.61%;△C不拆 /C 表示不拆引线方法测得 的电容量与铭牌电容量之间的相对误差,其最大 误差不超过0.77%;AC不撤/C 表示本文不拆引 线方法测得的电容量与铭牌电容量之间的相对误 差,其最大误差不超过0.65%;表2中拆引线、不 拆引线、本文方法测得介损值与出厂值基本一致; 从表1、2的结果验证了本文不拆引线的测试方法 有效提高了CVT介损及电容量的测试准确度。 4结语 从测试结果来看,本文提出的500 kV CVT不 拆高压引线测试介损因数tan8及电容量的试验 数据与拆引线试验数据及出厂试验值更接近,验 证了此测试方法能有效提高测试数据的准确度, 排除外界干扰的影响,帮助专业人员准确掌握设 备状态,提高了电气设备状态检修工作水平。 参考文献: [1]左文启,葛广勇,叶洪波.220 kV CVT不拆高压引线 现场测试新方法[J].高压电器,2010,46(8):72-75. 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