電容式電壓互感器誤差特性影響因素研究.pdf

1、電容式電壓互感器（CVT）具有誤差調(diào)節(jié)便利，絕緣可靠性高，設(shè)備成本低等優(yōu)點(diǎn)，普遍應(yīng)用于110kV及以上的高壓電網(wǎng)中。相比于電磁式電壓互感器（PT）， CVT結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜（存在電容分壓器、補(bǔ)償電抗器等部件），其準(zhǔn)確度更易受頻率、環(huán)境溫度、絕緣狀態(tài)、二次負(fù)載、電場(chǎng)、污穢與環(huán)境濕度等因素的影響。電力互感器測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確與否，直接影響電力設(shè)備的電能計(jì)量與保護(hù)動(dòng)作。因此，研究各個(gè)因素對(duì)CVT誤差特性的影響具有重要的理論與工程實(shí)際意義。論文包括以下

2、內(nèi)容：
　　(1)深入分析CVT的物理結(jié)構(gòu)與工作原理，研究自身電氣參數(shù)（絕緣狀態(tài)、二次負(fù)載）以及外界工作環(huán)境（頻率、環(huán)境溫度、外部電場(chǎng)、污穢與環(huán)境濕度）對(duì)其準(zhǔn)確度的影響機(jī)理。通過(guò)搭建簡(jiǎn)化的CVT等效模型，從電路的角度分析了二次輸出電壓的幅值和相位與設(shè)備自身電氣參量之間的關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)各影響因素通過(guò)改變CVT等效電氣參數(shù)來(lái)影響其二次輸出的電壓幅值與相位，導(dǎo)致其準(zhǔn)確度發(fā)生偏移。
　　(2)在建立傳統(tǒng)CVT數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，結(jié)合環(huán)

3、境溫度、絕緣狀態(tài)、二次負(fù)載、電場(chǎng)、污穢與環(huán)境濕度等因素，搭建了CVT等效電氣參量對(duì)誤差特性影響的仿真模型。通過(guò)建立不同影響因素與等效電氣參量之間的關(guān)系，選取了電容分壓器的介質(zhì)損耗、電容量與二次負(fù)載對(duì)CVT準(zhǔn)確度的影響進(jìn)行仿真。通過(guò)仿真分析得出當(dāng)其他條件一定時(shí)，CVT二次輸出的準(zhǔn)確度與分壓電容C1/C2介損值、電容量、二次負(fù)載容量與功率因數(shù)的影響關(guān)系。
　　(3)搭建了低電壓等級(jí)CVT誤差特性試驗(yàn)平臺(tái)，開(kāi)展了不同電容量與介質(zhì)損耗對(duì)C

4、VT誤差特性的影響試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明：CVT電容分壓器的介質(zhì)損耗對(duì)其比值差影響較小，相位差影響較大，高、低壓電容介損值超過(guò)0.12％~0.15%時(shí)存在超差風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)做詳細(xì)準(zhǔn)確度試驗(yàn)；CVT電容分壓器的電容量對(duì)其比值差影響較大，相位差影響較小，高、低壓電容電容量變化率的差值超過(guò)0.08%~0.1%時(shí)存在超差風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)做詳細(xì)準(zhǔn)確度試驗(yàn)。
　　(4)搭建了220kV等級(jí)CVT誤差特性試驗(yàn)平臺(tái)，開(kāi)展了不同環(huán)境溫度與二次負(fù)載對(duì)CVT誤差特性的影

5、響試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明：環(huán)境溫度對(duì)電容分壓器電容量、介損值與CVT準(zhǔn)確度的影響有限。在運(yùn)行溫度范圍內(nèi)，不會(huì)導(dǎo)致CVT的比值差和相位差超出規(guī)程值，但對(duì)于環(huán)境惡劣、晝夜溫差大的地區(qū)，以及存在其他影響因素協(xié)同作用情況下，也存在超差危險(xiǎn)。二次負(fù)載對(duì)CVT的準(zhǔn)確度具有一定影響，負(fù)荷在額定范圍內(nèi)不會(huì)導(dǎo)致CVT超差。但應(yīng)特別注意輕載或空載以及功率因數(shù)小于0.8等情況下CVT存在超差危險(xiǎn)。因此，現(xiàn)場(chǎng)安裝運(yùn)行的CVT必須根據(jù)其設(shè)計(jì)二次負(fù)載范圍控制其所帶負(fù)荷