電容式電壓互感器的誤差特性分析及評估.pdf

1、電容式電壓互感器（Capacitive Voltage Transformer）已經(jīng)廣泛應(yīng)用于110kV及以上的高壓電網(wǎng)中，與電磁式PT相比，CVT主回路無電磁單元，體積小，重量輕，避免了傳統(tǒng)PT由于鐵心飽和引起的電網(wǎng)諧振現(xiàn)象，且電容分壓單元可兼作載波通信的耦合電容器，但CVT的等效電路較傳統(tǒng)PT更為復(fù)雜，增加了電容分壓器、補(bǔ)償電抗器等部件，因此其計(jì)量準(zhǔn)確度會受到更多因素影響。運(yùn)行一段時間后，CVT容易出現(xiàn)絕緣性能下降、誤差超差、故障率

2、高等問題。本文建立計(jì)及絕緣參量的CVT電路等效模型，通過理論和仿真分析研究環(huán)境參量對CVT誤差特性的影響規(guī)律，論文的主要內(nèi)容如下：
　　①提出融合內(nèi)、外絕緣參量的 CVT電路等效模型，通過理論分析研究系統(tǒng)頻率、環(huán)境溫度、二次負(fù)載、環(huán)境電場、環(huán)境濕度和污穢等各環(huán)境因素對CVT誤差特性的影響機(jī)理。研究發(fā)現(xiàn)各影響因素通過改變CVT等效電路模型參數(shù)引起二次輸出電壓幅值和相角的變化。
　?、谔岢龌谶z傳算法與L-M算法的CVT電磁單元

3、參數(shù)辨識方法。搭建CVT誤差試驗(yàn)平臺，得到CVT在不同二次負(fù)載下的比、角差特性。使用基于遺傳算法與L-M算法的CVT電磁單元參數(shù)辨識方法計(jì)算得到滿足該負(fù)載誤差特性的CVT中間電磁單元參數(shù)。
　?、劢VT電壓、電流相量模型，分析CVT電路模型內(nèi)部各支路電壓、電流相量之間的關(guān)系。通過相量分析法研究絕緣參數(shù)變化和二次負(fù)載變化對CVT誤差特性的影響規(guī)律。根據(jù)已有完整的 CVT電路模型及其等效參數(shù)，搭建 Matlab仿真計(jì)算平臺，對不同

4、絕緣參數(shù)和二次負(fù)載情況下的CVT誤差進(jìn)行仿真計(jì)算，仿真結(jié)果驗(yàn)證了理論分析的準(zhǔn)確性。
　?、茉O(shè)計(jì)CVT綜合運(yùn)行性能評估系統(tǒng)，用仿真計(jì)算的方法對CVT的誤差狀態(tài)進(jìn)行評估。結(jié)合該軟件系統(tǒng)研究系統(tǒng)頻率、環(huán)境溫度、二次負(fù)載、環(huán)境濕度和污穢度對CVT誤差的影響規(guī)律和影響程度，并討論了CVT誤差正常時的工作條件。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，環(huán)境因素中，溫度變化和二次負(fù)載變化對CVT的測量誤差影響較為明顯。尤其是當(dāng)CVT高壓臂和低壓臂電容之間存在較大溫差時，測量誤