CVT介質(zhì)損耗試驗.doc

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1、CVT介損現(xiàn)場測試方法淺談?wù)航榻B了CVT的基本原理，分析計算了自激法測量CVT介損和電容量時應(yīng)注意的問題和δ點電位情況，并和實測結(jié)果進行比較，為現(xiàn)場試驗提供參考。關(guān)鍵詞：CVT；中間變；補償電抗器；自激法1．CVT基本工作原理電容式電壓互感器主要是由電容分壓器、中壓變壓器、補償電抗器、阻尼器等部分組成，后三部分總稱為電磁單元，對其工作原理簡介如下。圖1CVT結(jié)構(gòu)原理圖1.1基本結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)及部件原理見圖1。由電容分壓器和電磁單元部分組成。C1與C2串聯(lián)構(gòu)成分壓器，C2上的電壓在(10～20)kV，通常稱為中間電壓。電磁單元部分由補償電抗

2、器L、中間變壓器T、補償電抗保護器F和阻尼器R構(gòu)成。T將中間電壓降為100/V和100V，且它的短路阻抗起電感作用，同補償電抗一起構(gòu)成對電容電流完全補償?shù)碾姼兄贰是L上電壓的保護器，通常將電壓限制在3～5kV，從結(jié)構(gòu)上分帶間隙的電阻器和氧化鋅避雷器兩種。R用于阻尼CVT鐵磁諧振，從結(jié)構(gòu)上分為諧振型和速飽和型。1.2鐵磁諧振與阻尼裝置7圖2CVT等值電路由圖2的等值回路可見，電容式電壓互感器的等值電路中含有電容和非線性電感，當二次側(cè)空載時，中間變壓器的勵磁阻抗與等值電容C=C1+C2相串聯(lián)，其自然振蕩頻率，（為中間變壓器激磁電感），一

3、般為額定頻率的十幾分之一或更低。當互感器一次側(cè)突然合閘或二次側(cè)受到?jīng)_擊時，暫態(tài)過程產(chǎn)生的過電壓會使中間變壓器鐵芯出現(xiàn)磁飽和，勵磁電感急劇下降，從而使此時回路的自然諧振頻率上升，可達到額定頻率的1/2,1/3,I/5等，最常見的是I/3次諧波諧振。由于回路中本身電阻很小，不外加阻尼或阻尼參數(shù)不當，分數(shù)次鐵磁諧振就會持續(xù)下去。這種諧振過電壓的幅值可達到額定電壓的2～3倍，長期過流可造成中間變壓器和電抗器繞組過熱和絕緣損壞。因此電容式電壓互感器制造時必須設(shè)置阻尼器，在短時間內(nèi)大量消耗諧振能量，以抑制其自身鐵磁諧振。最常見的是諧振型阻尼裝置，如

4、圖3所示。7圖3諧振型阻尼器結(jié)構(gòu)示意圖在額定運行條件下，和調(diào)諧到工頻時產(chǎn)生并聯(lián)諧，電抗極大，對阻尼繞組等效為開路。當發(fā)生I/n次諧波諧振時，并聯(lián)諧振條件被破壞，并聯(lián)電抗下降，有效接入阻尼電阻，消耗回路能量，抑制諧振。1.3補償電抗器及其限壓器如圖2所示，當分壓電容器不帶電磁單元時，此時得到開路中間電壓當分壓器帶上電磁單元而不接補償電抗器時，當接入二次感性負荷后，等值電容形成較大的內(nèi)阻抗，出現(xiàn)所謂的容升現(xiàn)象，使C2的電壓大于實際電壓，因此必須進行補償。為了抵償XC的影響，必須在分壓器回路中串聯(lián)一只補償電抗器XK，并在額定頻率下，滿足。這樣

5、等值電容的壓降就被電抗器XK及變壓器漏抗壓降所補償，等值電容壓降將只受數(shù)值很小的電阻和上壓降的影響，互感器的二次電壓與一次電壓之間將獲得正確的相位關(guān)系。在一般設(shè)計時，常使整個等值回路的感抗值略大于容抗值，稱為過補償，以減少電阻對相位差(角差)的影響。7補償電抗器兩端的電壓在正常運行時只有幾百伏，當CVT二次側(cè)發(fā)生短路和開斷過程中，補償電抗器兩端電壓將出現(xiàn)過電壓，必須加以限制才能保證安全，限壓元件除了降低電抗器兩端電壓(一般產(chǎn)品按補償電抗器額定工況下電壓4倍考慮)外，還能對阻尼鐵磁諧振起良好的作用。常見的限壓元件有間隙加電阻、氧化鋅閥片加

6、電阻或不加電阻、補償電抗器設(shè)二次繞組并接人間隙和電阻等幾種，大部分產(chǎn)品均將限壓器安裝在電磁單元油箱內(nèi)，保護間隙常用絕緣管作外殼，內(nèi)裝電極和云母片。也有部分產(chǎn)品將限壓器安裝在油箱外的二次出線板上。2、試驗實例2.1試品參數(shù)TYD220/-0.005H防污型電容式電壓互感器下節(jié)為例進行說明：銘牌及計算參數(shù)：C總為10.05nFC2為62.6nFC1為11.97nF高壓繞組額定電壓10.2kV高壓繞組額定電流30mAa1-d1繞組額定容量150VA，額定電壓100/V額定電流2.60Aan-dn繞組額定容量150VA額定電壓100V額定電流1

7、.5A備注：廠家技術(shù)資料中說明低壓繞組電流不宜超過5A中間變額定電壓：中間變高壓側(cè)對于a1-d1繞組的變比：K＝10.2/0.1＝1772.2C1實測及估算7測量C1的電路如圖4所示,點的工頻耐受電壓一般為4kV1min。,其中：，,由于Z2<

8、LV電壓(V)LV電流(A)視在功率（VA）實測45261012055289218計算4526.7611.31.1813.35528.2611.31.4616.4可見，測試C1時電路也發(fā)生了諧振，中間變低壓