电容式电压互感器(CVT)介质损耗测量探讨论文_金远桃

电容式电压互感器(CVT)介质损耗测量探讨论文_金远桃

(国家电投集团贵州金元股份有限公司纳雍发电总厂 贵州省毕节市 553303)

摘要:电容式电压互感器(CVT)在高电压等级中应用越来越广泛,对其电容量和tgδ的准确测量是我们准确分析判断其绝缘状况的关键。本文以纳雍发电二厂500kVTYD2500/√3—0.005H型CVT为列,比较了几种仪器不同方法测量电容量和tgδ的优劣。

关键词:电容式电压互感器(CVT),介质损耗,测量

与常规的电磁式电压互感器相比,电容式电压互感器(以下简称CVT)具有简单、性能优越、无串联铁磁谐振问题等优势,在高电压等级中运用广泛。

电容量和介质损耗角正切值tgδ测量是CVT预防性试验的主要项目,对电容量和tgδ的准确测定是发现CVT绝缘缺陷的重要手段。纳雍发电总厂二厂500kV电压互感器为桂林电容器总厂生产的TYD2500/√3—0.005H型CVT,其中电容分压器C1部分由3节电容C11、C12、C13组成,现场实际中集成在CVT二次接线底座内。

纳雍发电总厂2010年以前均采用金迪D2618E型介质损耗测试仪,其常规的测量方法只能测出电容分压器总的电容量和总的tgδ值,不利于我们对CVT绝缘状况的分析把握。2014年采用上海思创HV9001全自动抗干扰介损测试仪,在工频高压下运用正接线、反接线、CVT自激法可分别测量电容分压器C1:C11、C12、C13及中压电容器C2各自电容量和tgδ值,使我们能更好的分析判断CVT的绝缘状况,但由于现场测量时外界电网强工频电场的干扰,介质损耗测量重复性、稳定性较差。2017年引进济南泛华电子AI-6000E型介质损耗测量仪,在变频高压下运用正接线、反接线、CVT自激法可分别测量电容分压器C1:C11、C12、C13及中压电容器C2各自电容量和tgδ值,由于采用变频测量技术,能有效过滤50Hz异频干扰信号,从而能更准确地测量出CVT的各部分电容量和tgδ值,便于我们对CVT绝缘状况的分析把握,避免事故发生。

由于在现场实际工作中母线拆除困难,且连接螺栓的频繁拆接,有可能会产生接触不良导致发热的情况,带来安全隐患,因此实际试验时我们一般将母线通过接地刀闸接地,采用反接线的测量方式测量。下面重点介绍上海思创HV9001全自动抗干扰介损测试仪和济南泛华电子AI-6000E型介质损耗测量仪在测量CVT介损时的应用,并以在母线接地方式下测量为列,便于分析比较。

上海思创HV9001全自动抗干扰介损测试仪采用自动跟踪干扰抵偿电路,将矢量运算法与移相法结合,能够较为有效地消除强电场干扰对测量的影响,但移相法抗干扰测量时,采用正接线和反接线测得值的差别较大。

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济南泛华AI-6000E型介质损耗测量仪采用变频抗干扰和傅里叶变换数字滤波技术,可加45、50、55、60、65Hz单频,或45/55Hz、55/65Hz、47.5/52.5Hz自动双变频试验频率,能有效过滤50Hz干扰信号,特别适合充斥50Hz异频强电场干扰的现场使用,测量的稳定性、重复性及准确性较好。在测试方法上,可用正接线、反接线、CVT自激法分别测量电容分压器C1:C11、C12、C13及中压电容器C2各自电容量和tgδ值,与上海思创HV9001类似。

我们都知道正接线比反接线测得值更为准确,而济南泛华AI-6000E不仅采用了变频测量技术,还具有反接线测量方式低压屏蔽功能,在上述①项中,在C2末端δ联接XL点接低压测试芯线,这样C12、C13和C2均被低压屏蔽,大大提高了反接线试验数据的准确性。在我们现场常规测量时,CVT高压电容分压器C11、C12、C13在运行中需长期承受工频高压,电容值较小,必须测量其介质损耗;而中压电容器C2由于承受的电压相对较低,电容值较大,如非必要可以不用测量其介质损耗。纳雍发电二厂用上海思创HV9001测量500kVCVT第三节电容C13介质损耗时,反接线常规测量方法直接测量测得tgδ值不是太大超标就是为负值,必须采用CVT测量方式测得值才能达标;而在用济南泛华AI-6000E反接线常规测量方法时,由于有低压屏蔽功能,直接测量C13时测得tgδ值往往能达到要求,一般情况下无需采用CVT测量方式,使试验过程得以简化。

通过分析3号主变出线CVT出厂试验电容及tgδ测量值记录,及投运后预防性试验电容及tgδ测量值记录我们可以看出,济南泛华AI-6000E由于采用了变频测量及反接线低压屏蔽技术,在测量C13时直接采用常规的反接线测量方法是可行的,而无需采用较为复杂的CVT自激法测量,减轻了试验人员的工作量,提高了工作效率。

另外,电容分压器是CVT的主要组件,其结构复杂,由多个元件串联而成,往往存在内部连接线接触不稳定而产生接触电阻。在测量介质损耗时,如果试验电压较低,则会因接触电阻较大而使介质损耗测量值增大;如果试验电压升高,接触电阻变小则会使介质损耗测量值变小。因此,在具备条件的情况下,我们在测量介质损耗时应尽量提高试验电压,以期得到更为准确的测量值。在上述第③项中我们可以看到,济南泛华AI-6000E在CVT自激法测量时,已将试验电压从2kV提高到3kV。值得注意的是,在用CVT自激法测量C13和C2时,存在串联谐振问题,二次侧所需施加的电压远低于直接按中压变压器变比计算出的电压,应综合设置高压电压、高压电流、低压电压、低压电流等保护限制,确保试验人员、仪器及被试设备的安全。

综上所述,我们在进行CVT介质损耗试验时,应用变频测量及低压屏蔽技术能更好地提高我们测量结果的精确度,便于我们更好地分析判断CVT的绝缘状况,从而更好地检测出CVT缺陷避免事故发生。为了能对电容器进行更为有效的绝缘监督,对同一设备历次测量时,应该采用同样的试验方法、接线方式和同样的试验仪器等,便于分析比对,正确判断。随着试验技术的不断探索创新和实践经验的不断积累总结,CVT的测试方法将越来越科学、准确、更为切合现场实际。

参考文献:

[1]宋守龙.电容分压器的电容及介损测量[J].电力电容器,2002,(4):35-42.

论文作者:金远桃

论文发表刊物:《电力设备》2018年第21期

论文发表时间:2018/12/11

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