基于多參數(shù)的CVT帶電檢測技術研究.pdf

1、電容式電壓互感器（CVT）作為電力系統(tǒng)保護及信號測量的重要設備，其安全穩(wěn)定運行與電力系統(tǒng)的安全和經(jīng)濟運行密切相關。針對CVT的狀態(tài)檢測，國內外專家已經(jīng)做了較多研究：CVT停電檢修雖然能起到故障預防的作用，但需要斷電，影響電網(wǎng)運行；不斷電的檢測方法主要有帶電檢測和在線監(jiān)測兩類?，F(xiàn)有的帶電檢測方法，如紅外檢測等，無法定量分析CVT的電容值、介質損耗等參量，在故障預測方面還存在不足。在線監(jiān)測雖然能實時監(jiān)測設備狀態(tài)，但現(xiàn)階段針對CVT的在線監(jiān)測

2、方法還較少，監(jiān)測信號多為母線電壓和泄漏電流，監(jiān)測信號少且投資大，僅能用于整體電容值和介質損耗的檢測，無法反映各分壓電容及中間變壓器等單元的運行狀態(tài)。
　　針對現(xiàn)有帶電檢測方法沒有實現(xiàn)CVT元件參數(shù)的定量分析以及CVT在線監(jiān)測檢測信號少投資大的問題，本文提出多參數(shù)的CVT帶電檢測方法，能夠在帶電情況下有效檢測CVT的運行狀態(tài)，達到提前預防故障的目的。
　　為了解決檢測信號少，無法有效反映CVT運行狀態(tài)的問題，本文通過查閱文獻和

3、調研，深入了解了CVT的物理結構，選取母線電壓、CVT二次電壓、流經(jīng)中壓電容電流以及電磁單元電流4路信號作為檢測信號，并以此計算二次電壓與母線電壓比及相角差、中壓電容電流與電磁單元電流比和總電容、高壓電容、中壓電容值的變化系數(shù)6個狀態(tài)參數(shù)來反映CVT的運行狀態(tài)。
　　為了研究狀態(tài)參數(shù)與CVT運行故障的關系，文中利用ATP/EMTP仿真軟件，建立了220kV電壓等級CVT等效仿真模型，模擬仿真了不同故障下6個狀態(tài)參數(shù)的變化規(guī)律。為了

4、驗證等效仿真模型的正確性，通過在廠家人為設置CVT故障，測量4路信號的變化，計算狀態(tài)參數(shù)變化，試驗測量結果與仿真結果在誤差允許范圍內，驗證了仿真模型的正確性和故障判斷方法的可行性。此外，本文利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡算法建立了由狀態(tài)參數(shù)到故障類型的網(wǎng)絡模型，實現(xiàn)對CVT狀態(tài)的有效診斷。
　　本文通過搭建硬件平臺并利用VC++語言編程研制了CVT帶電檢測裝置，實現(xiàn)了對上述4路信號的采集、存儲和計算。為了消除4路信號因采樣不同時造成的相角誤差，

5、裝置利用一標準工頻信號作為參考信號，每路信號采樣裝置在對CVT信號采樣的同時對參考信號進行采樣。通過計算各路參考信號的相位角之差得出采樣時間差，極大抑制了因裝置采樣不同時造成的誤差。為降低因采樣長度和非整周期采樣帶來的頻譜泄露及柵欄效應的影響，本文利用周期相移法計算所采信號的頻率，并通過抽樣內插公式分別對這4路信號進行恢復，進而實現(xiàn)了信號的整周期采樣，利用諧波分析法重新計算基波幅值和相位角，極大抑制了頻譜泄露及柵欄效應帶來的誤差。