外電場(chǎng)對(duì)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(chǎng)因素的影響，且隨著CVT負(fù)載的減小和電壓等級(jí)的提高，CVT本體電容逐漸減小而尺寸逐漸增大，導(dǎo)致電場(chǎng)對(duì)CVT測(cè)量誤差的影響更加突出。由于CVT的測(cè)量準(zhǔn)確度直接關(guān)系到電力系統(tǒng)電能計(jì)量的準(zhǔn)確性和繼電保護(hù)裝置的可靠性，因此研究電場(chǎng)對(duì)CVT誤差特性的影響對(duì)保障電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行具有重要意義。論文主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　①通過分析 CVT的基本結(jié)構(gòu)和工作原理

2、，采用兩種計(jì)算模型分析了CVT本體雜散電容對(duì)誤差的影響：
　　1）建立雜散電容均勻分布計(jì)算模型，分析了對(duì)地雜散電容和對(duì)高壓端雜散電容對(duì)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(shí)的誤差表達(dá)式并針對(duì)如何減小誤差提出了三條措施。
　　2）為了更真實(shí)的反映雜散電容對(duì)誤差的影響，首次提出了采用雜散電容非均勻分布計(jì)算模型對(duì)誤差影響進(jìn)行分析，并根據(jù)模型的簡(jiǎn)化程度給出了兩種求解方法：對(duì)于簡(jiǎn)單模型，通過推導(dǎo)不同對(duì)地高度處的雜散電

3、容表達(dá)式可求出電容分壓器單元電壓分布解析解和誤差；對(duì)于復(fù)雜模型，則采用模擬電荷法計(jì)算出雜散電容矩陣，再結(jié)合節(jié)點(diǎn)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(dāng)中。
　?、诮⒘酥車矬w鄰近效應(yīng)對(duì)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(duì)CVT誤差的影響，結(jié)果表明：周圍物體對(duì)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(shì)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(chǎng)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(duì)CVT誤差特性的影響。針對(duì)CVT實(shí)際安裝時(shí)高壓引線的長(zhǎng)度、直徑及安裝角度對(duì)誤差的影響進(jìn)行了仿真分析，為CVT實(shí)際安裝和現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)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(duì)運(yùn)行誤差的影響，為相間距離的選擇提供參考。