電容式電壓互感器現(xiàn)場誤差測試及問題分析

張靜

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司珠海供電局供電服務(wù)中心，廣東 珠海519000）

1 概述

電容式電壓互感器具有體積小、重量輕，絕緣結(jié)構(gòu)合理、不與線路諧振的優(yōu)點，還可以兼作電力載波用，因此在220kV、110kV 電壓等級，電容式電壓互感器得到廣泛使用。

220kV 某站建設(shè)時110kV 和220kV 的電壓互感器全部采用的是電容式電壓互感器。在第一天校驗110kV 電壓互感器的過程中出現(xiàn)多次誤差超差的現(xiàn)象，該站同批次其他互感器現(xiàn)場檢定全部正常，那么110kV 電壓互感器顯示誤差超差的原因是什么呢？是不是校驗方法存在一定問題呢？

2 電容式電壓互感器的現(xiàn)場檢定方法

現(xiàn)場測量電壓互感器的誤差一般使用標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器的比較法。圖1 為檢定電容式電壓互感器時的接線原理圖:

按照檢定規(guī)程相關(guān)規(guī)定，試驗時，必須在額定負(fù)載和下限負(fù)載下測量被試電壓互感器的誤差。

3 220kV 某站110kV 電容式電壓互感器現(xiàn)場誤差測試所遇問題及分析

3.1 現(xiàn)場誤差測試情況

當(dāng)天測試時，由于現(xiàn)場環(huán)境的限制，110kV 電容式電壓互感器安裝在室內(nèi)，人員在室外平臺上進(jìn)行校驗，在被試電壓互感器和其他設(shè)備間采用六芯電纜進(jìn)行連接。

經(jīng)過一次校驗，每組測試結(jié)果都超差。隨后，工作人員檢查了是否有設(shè)備接錯、方向接反、參數(shù)設(shè)置不合理以及接觸不良等情況，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)這些情況都不存在，然后我們又進(jìn)行了一次誤差測試，還是全部數(shù)據(jù)超差。需要查找引起超差的原因，并且在查找出原因后，再來進(jìn)行110kV 的PT 現(xiàn)場誤差測試。

3.2 原因分析

經(jīng)查閱文獻(xiàn)及自己理論測算發(fā)現(xiàn)了誤差超差的原因：負(fù)載箱錯誤的并聯(lián)在了互感器效驗儀的兩側(cè)。

3.2.1 負(fù)載箱并聯(lián)在互感器效驗儀兩側(cè)

當(dāng)時現(xiàn)場誤差測試時，電壓互感器二次端子線、負(fù)載箱及互感器效驗儀之間的接線如圖2：

圖中，R11、R13、R14、R15 分別為六芯電纜各芯的線路內(nèi)阻，由于各芯線路長度、內(nèi)徑、材料基本相同，因此認(rèn)定R11=R13=R14=R15=R。r12 和r16 為負(fù)載箱和互感器效驗儀之間的短接線，可近似看做r12=r16=r。

圖2 負(fù)載箱并聯(lián)在互感器效驗儀兩側(cè)接線圖

為了最大程度的降低測試設(shè)備對測量結(jié)果的影響，電壓互感器二次端子和負(fù)載箱連接的二次測試線內(nèi)阻應(yīng)盡量小，導(dǎo)線長度應(yīng)盡量短。但是在實際的現(xiàn)場試驗中，為了保證現(xiàn)場試驗的安全性，六芯電纜的長度為10m 或者更長。因此在線路等效計算時，r 可以忽略不計，但R 的大小不能忽略。

同時為了降低測試導(dǎo)線內(nèi)阻和接觸電阻對誤差測試的影響，保證電壓互感器端的電壓值準(zhǔn)確傳到互感器效驗儀，一般互感器效驗儀的設(shè)計輸入阻抗都較大。

此時試驗計量繞組二次回路等效電路如圖3，圖中R 為六芯電纜各芯的線路內(nèi)阻，Rf 為負(fù)載箱的阻抗，Rp 為互感器效驗儀的內(nèi)阻，U 為被試電壓互感器二次側(cè)電壓。

由圖中可以算得負(fù)載箱的阻抗Rf 與互感器效驗儀內(nèi)阻Rp并聯(lián)后電阻為

圖3 等效電路圖

線路電阻R 的分得電壓為

由于互感器效驗儀輸入電阻呈現(xiàn)高阻，故Rp>>R，Rp>>Rf。

3.2.2 負(fù)載箱并聯(lián)在被試電壓互感器二次側(cè)

當(dāng)負(fù)載箱并聯(lián)在被試電壓互感器二次側(cè)時，電壓互感器二次端子線、負(fù)載箱及互感器效驗儀之間的接線如圖4。

圖中，R11、R12、R13、R14、R15、R16 分別為六芯電纜各芯的線路內(nèi)阻，R11=R12=R13=R14=R15=R16=R。此時計量繞組二次回路等效電路如圖5，圖中R 為六芯電纜各芯的線路內(nèi)阻，Rf為負(fù)載箱的阻抗，Rp 為互感器效驗儀內(nèi)阻，U 為被試電壓互感器二次側(cè)電壓。

圖4 負(fù)載并聯(lián)在被試電壓互感器兩側(cè)接線圖

由圖中可以看到盡管負(fù)載箱接入回路時是經(jīng)六芯電纜接入，此時負(fù)載箱兩端線路電阻較大，但是此時負(fù)載箱及其兩端的線路電阻并不影響負(fù)感器效驗儀兩端的電壓。此時影響負(fù)感器效驗儀兩端的電壓的是被試PT 二次側(cè)與互感器效驗儀之間相連的六芯電纜的線路內(nèi)阻。

圖5 等效電路圖

由以上分析可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)負(fù)載箱并聯(lián)在被試PT 二次側(cè)時，線路電阻所引起的誤差可以忽略，故現(xiàn)場效驗電壓互感器時，應(yīng)將負(fù)載箱并聯(lián)在被試PT 二次側(cè)。

3.3 后續(xù)測試

在找出第一次現(xiàn)場測試超差的原因后，我們對220kV 某站110kV 電壓互感器再次進(jìn)行現(xiàn)場測試，改進(jìn)了試驗接線，將負(fù)載箱通過六芯電纜并聯(lián)在被試PT 二次側(cè)?，F(xiàn)場測試結(jié)果，所有誤差全部合格，由此證明我們正確的找出了誤差超差的原因，解決了實際問題。

4 結(jié)論

通過對220kV 某站電壓互感器誤差測試過程中超差的現(xiàn)象進(jìn)行深入挖掘，和對負(fù)載箱接線位置的不同而誤差產(chǎn)生的影響，得出結(jié)論：在進(jìn)行電壓互感器誤差測試時，負(fù)載箱應(yīng)并聯(lián)在被試PT 二次側(cè)，否則將誤差測試數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響，影響試驗的測試結(jié)論。