外電場對電容式電壓互感器誤差特性影響研究.pdf

1、電容式電壓互感器（CVT）的電容分壓器單元由于沒有電磁屏蔽措施，容易受到變電站內(nèi)電場因素的影響，且隨著CVT負載的減小和電壓等級的提高，CVT本體電容逐漸減小而尺寸逐漸增大，導(dǎo)致電場對CVT測量誤差的影響更加突出。由于CVT的測量準確度直接關(guān)系到電力系統(tǒng)電能計量的準確性和繼電保護裝置的可靠性，因此研究電場對CVT誤差特性的影響對保障電力系統(tǒng)安全可靠運行具有重要意義。論文主要研究內(nèi)容如下：
　?、偻ㄟ^分析 CVT的基本結(jié)構(gòu)和工作原理

2、，采用兩種計算模型分析了CVT本體雜散電容對誤差的影響：
　　1）建立雜散電容均勻分布計算模型，分析了對地雜散電容和對高壓端雜散電容對CVT電容分壓器單元誤差的影響，推導(dǎo)了雜散電容均勻分布時的誤差表達式并針對如何減小誤差提出了三條措施。
　　2）為了更真實的反映雜散電容對誤差的影響，首次提出了采用雜散電容非均勻分布計算模型對誤差影響進行分析，并根據(jù)模型的簡化程度給出了兩種求解方法：對于簡單模型，通過推導(dǎo)不同對地高度處的雜散電

3、容表達式可求出電容分壓器單元電壓分布解析解和誤差；對于復(fù)雜模型，則采用模擬電荷法計算出雜散電容矩陣，再結(jié)合節(jié)點電壓法求出電壓分布的數(shù)值解和誤差，其中涉及的研究方法可推廣至其它高壓電氣設(shè)備雜散電容的求取及電壓分布的研究當中。
　?、诮⒘酥車矬w鄰近效應(yīng)對CVT誤差影響的等效電路，定性分析了周圍物體高度、與CVT之間的距離及電位對CVT誤差的影響，結(jié)果表明：周圍物體對誤差的影響是三種因素綜合作用的結(jié)果；隨著物體高度的增加，比差增大，

4、而隨著距離的增大，比差減小，且變化趨勢均與電位有關(guān)；物體電位則與比差成線性。
　　③采用Ansoft軟件建立有限元模型從場的角度仿真分析了周圍物體高度、電位以及與CVT之間的距離對CVT誤差特性的影響。針對CVT實際安裝時高壓引線的長度、直徑及安裝角度對誤差的影響進行了仿真分析，為CVT實際安裝和現(xiàn)場校驗中關(guān)于如何減小引線引入的誤差提供了理論依據(jù)。此外，仿真分析了三相CVT相間距離對運行誤差的影響，為相間距離的選擇提供參考。