电容式电压互感器工作原理及试验方法分析

一
合到输 电线上， 可 以在线路进行长途通信 、 钡 ０ 量及高频保护 、 遥控等 验。 当前介损测试仪器可以在电容 和 ｔ ｇ ８ 值测量时使用。 在具体测量 等 方 面进 行应 用 。 之前 ， 需 要 断开 中压 端 子 与 中间 变 压 器和 低 压端 子与 接地 端 子 之 间 ２ 电容 式 电压 互 感器 的工作 原 理 的连接 ， 对 于已经引 出低压端子 Ｎ的情况 ， 则需要断开低 压端 子 Ｎ 电容 式 电压 互 感 器 主要 由电容 分 压 器 （ 高 压 电 容器 ｃ 和 中压 与 接 地端 子 之 间 的 连接 ， 利 用正 接 法 来 进 行测 量 ， 相 反 情 况 下 则 宜 采用 反 接 法进 行测 量 。 对 于在 载 波耦 合装 置 在 电容式 电压互 感 器 上 电容器 Ｃ ） 和 电磁 单元 组 成 ， 其 电气 原理 见 图 ｌ 。 ２ ． １电 容分 压 器 进行连接 的情况， 则必然将该装置与接地端子之 间的连接 片进行断 电容 分 压 器 主 要 组 开 ， 同 时还 要 与所 有二 次 绕组 进 行 短 接 ， 做好 接 地 ， 避 免 给介 损 测 量 成 部 分 为 瓷 套 和 若 干 耦 结果 带来 影 响 。 合 电容 器 ， 绝 缘 油存 贮 在 ３ ． ３ ． １直 接 法 测试 。通 常情 况 下 出厂 的 互感 器 都 是会 对 分 压 器 瓷套 内， 为了确保油压力 总电容的实测值进行标 明， 所以在现场试验时 ， 如果能对分压器总 霸 于 的稳 定 性 ， 则 需要 利 用 钢 电容和介损进行测量 ， 则可以对分压器的状态进行判断。在现场检 制 波 纹 管 来 保 持 不 同 环 试过程中 ， 可以在不解体的情况下利用直接法来对整体电容和介损 进行 测 量 。 境 的平 衡性 。 二 次 绕 组 的 电压 值 ３ ． ３ ． ２ 自激法 测 试 。 若 中压 端 子未 引 出 ， 用直 接 法就 无 法单 独 测 通 常 情 况 下 需 要 由 电 容 量 Ｃ 、 ｃ ： ， 这种 情 况下 只 能用 自激法 。自激 法 测试 是 从互 感 器二 次 绕 分 压 器 的 分 压 比来 进 行 组加 电压 ， 通 过 中间 变压 器 感应 到 电容 分压 器 上 。 由于 磁 通饱 和 的 计算 。 当电容 器 没有 并 联 原 因 ，电容 分 压器 上 的 电压 不 等 于二 次 绕组 电压 乘 以变 压 器 变 比 ， 羊 摇瓶 城 挫巍城精 阻抗 时 ， 利 用 电容分 压 器 而是 比这个 值 小得 多 。在 进 行 ｃ 。 测量时 ， 由于 ｃ 与 标 准 电容 ｃ 相 —— ＿ 。 —— 辐 静械臻 … … 镀蓝 高 压 端 子 与 低 压 端 子 之 串 联 ， 而ｃ 远小于 Ｃ ： ， 那 么 电压 主 要 降 在 标 准 电容 上 ， 所 以 ８端 子 图 １ 电气原 理 图 间 的 电压 与 中 间 电 压 进 上将有高 电压。由于出厂时 ６ 端子耐受的电压为 ４ ｋ Ｖ， 所 以所加电 行相除 ， 从 而 得 到 的 比值 即是 电 容 分压 器 的分 压 比 ， 当分 压 比 明确 压一 般 以 ２ ． ５ ｋ Ｖ 为宜 。测 量 Ｃ 时将 Ｃ 芯线 和 接 ８的芯 线互 换 就 可 后， 利用 系统 电压 与 其 分压 比进 行 相 除 ， 可 以 得 到 中压 端 子 上 的 电 以 了 。 需 要 注 意 的是 ， 进行 自激法 测 试要 从 剩余 电 压绕 组 加压 ， 其 主 压， 再 与 中间 变 压 器 的变 比进 行 相 除 ， 则 可 以得 到二 次 绕 组 的 电压 要原 因是 在 测 量 Ｃ 时， Ｃ 与 中 间变 压 器 的 电感 及 补 偿 抗 器 会 形 成 值。 谐 振 回路 ， 从 而会 出现 危 险 的 过 电压 ， 所 以测 试 时 一 定 要 接 上 阻 尼 电容分压器 当用作耦合 电容器与载波耦合装置相连时， 其功能 电 阻 ， 即从 剩余 电压绕 组 端子 上 加 压 。 与 高通 滤 波器 有 相似 之 处 ， 可 以确 保 载 波频 率 信 号在 输 电线 和载 波 ４结 束 语 设 备之 间进行 有 效 的传 输 。 随着 当前 电容 式 电压 互 感 器在 电力 系统 中应 用 的范 围越 来 越 ２ ， ２ 电磁 单元 广泛。 因此 ， 需 要加 大 对 电容 式 电压 互感 器 试验 方 法 的研 究力 度 ， 努 电磁 单元 主 要 由 中间变 压 器 、 补偿 电抗 器 及 阻尼 装 置 等部 件 组 力 提 测量 的精 确 度 ， 确 保 电 容式 电压 互 感 器运 行 的 可靠 性 ， 确 保 电 成， 中间 变压 器处 于 密封 油 箱 内 。 在 油箱 的顶部 会 充有 氮 气 ， 可 以有 力 系统 能 够安 全 、 稳定 的运行 。 参考 文献 效 地避 免 绝缘 系 统 与外 部 空气 进 行 接触 ， 同 时 当变 压器 油 受 热膨 胀 时， 氮 气 层能 够被 压 缩 ， 可 以起 到储 油 柜 的作 用 。 …唐铁英 ， 徐 建 文． 电容 式 电 压 互 感 器 潜伏 性 故 障发 现 及 原 因分 析 在 电容 分压 器 的 中压 和低 压 端 连接 中间 变压 器 的一 次绕 组 ， 同 【 Ｊ ］ ． 中 国 电力教 育 ， ２ ０ １ １ （ １ ８ ） ： １ ３ ０ — １ ３ １ 时将 低损 耗 的补 偿 电抗 器 串联 在 中压 端 子 和一 次绕 组 之 间 。 在额 定 ［ ２ 】 张红 莲． 一起 １ ｌ Ｏ ｋ Ｖ 电容 式 电压 互 感 器介 损 异 常的 原 因分析 ｆ Ｊ １ ． 城 频 率下 ， 电抗 器 电抗 值 与变 压 器 的漏 抗 值相 加 则 会 与 电容 分 压器 并 市建设 理 论研 究（ 电子版 ） ， ２ ０ １ ３ （ ３ ６ ） ． 联 电容 值 的 容抗 值 相 等 ，而且 这 三 者 之 间 能够 形
的工 作原 理 进行 了具体 的 立柱 。 关键 词 ： 电容 式 电压 互 感 器 ； 工作 原 理 ； 试验 方法
前 言 谐 振 进行 抑 制 。 由 电阻及 电抗器 所 组成 的 阻尼 装 置主 要是 跨 接在 二 随 着 电力 系统 电 压等 级 的不 断 提 升 ， 电 容式 电压互 感 器 的技 术 次 绕 组上 ， 具 有较 高 的 阻抗 ， 功 率 消 耗较 小 ， 所 以对 电容 式 电 压互 感 也越来越成熟 。相对于其他电压互感器来讲 ， 电容式电压互感器不 器所 带来 的影 响可 以 忽略 不计 。一 旦有 铁 磁谐 振发 生 时 ， 电抗 器 则 仅绝缘强度较高 ， 而且其价格较低 ， 可以有效地确保线路运行的安 会 在 较短 的时 间 内达 到深 度 饱 和 的状 态 ，快 速 的耗 尽 振 荡 的能 量 ， 全性 。因此 ， 当前 电容 式 电压 互感 器 应用 越 来越 广 泛 。 从 而 对铁 磁谐 振 起 到有 效 的抑 制作 用 。 ３ 电容式 电压互 感 器 的试 验方 法 １电容 式 电压 互 感器 的优点 在当前高压及超高压 电力系统产 品中 ， 电容式 电压互感器应用 ３ ． １外 观检查 在对 电容式 电压互 感 器进 行 试 验 时 ， 需 要 对 互感 器 金 属 件外 露 较 为广 泛 ， 这 与 电容 式 电压互 感 器 自身 所具 有 的独 特性 息 息 相关 。 （ １ ） 在 当前 电力 系统 中 ， 电容 式 电压 互感 器 主 要 在 ３ ５ ｋ Ｖ及 以上 表面的防腐蚀层做好检查工作 ， 保证瓷套 的完好性 ， 同时还需要 检 避免 有渗 油 现象 发 生 。 的 电力 系 统 中进 行 应 用 ， 其 不 仅 具有 较 高 的耐 电 强度 ， 而 且 绝 缘 裕 查密 封 和焊 接 处 ， 度较 大 ， 能 够有 效 地提 高 电力 系统 运 行 的可 行性 。 （ ２ ） 电容式 电压互 ３ － ２ 测绝 缘 电阻 感器 采 用 的新 型 速饱 和 型 阻尼 器 和非 线 性 电抗 线 圈 ， 在 互感 器 运 行 为 了对 互感 器 是 否存 在 缺 陷及 受 潮情 况 进 行判 断 ， 则 需 要 对 互 过程中， 阻尼 器呈 现 开路 的形 态 ， 当 电压 升 高或 是 出 现分 频 谐 振 时 ， 感器 的绝缘 电阻进 行 测量 ， 在 具 体 测量 中需 要测 量 的 各项 电阻 内容 当测量 结 果 达到 合格 标 准 时 ， 则 需 要继 续 进行 电容值 和 ｔ ｇ ８ 值 电抗 呈现出低阻性 ， 能够有效地对铁磁谐振起到抑制作用 ， 具有较 较 多 ， 好的阻尼效果 。 （ ３ ） 电容式 电压互感器具有较好的顺应响应特性， 当 的测 量 。 次短路后 ， 其二次剩余 电压能够快速下降 ， 在经断保护装置上具 ３ ． ３ 测 电容 值 和 ｔ 值 有 非 常好 的适 用 性 。 （ ４ ） ￣ ｌ Ｊ 用 电容 式 电压 互 感 器可 以将 载波 频 率 耦 通 过介 损 测 量 可 以 有效 的对 电容 式 电 压 互 感 器 的 性 能 进行 检
科技创新与应用 ｌ ２ ０ １ ５ 年 第３ １ 期

电 力 科 技
电容式 电压互感器工作原理及试验方法分析
杨章 俊
（ 国网青海省电力公 司电力科学研 究院， 青海 西宁 ８ １ ０ ０ ０ ８ ）
摘 要： 在 ３前 ＂ － 电力 系统 中， 电容 式 电 压互 感 器应 用较 为 广 泛。电容 式 电压 互感 器 也称 为 Ｃ Ｖ Ｔ ， 其绝 缘 强度 较 高 ， 成 本较 低 ， 而且 可以在线路 兼具藕合 电容或是载波通讯等特点， 电容式 电压互器器在 电力 系统中进行应 用， 有效地提 高了电力系统运行 的安全 性 和 准确 性 。文 中从 电容 式 电压 互感 器 的优 点入 手 ， 对 电容 式 电压 互感 器工作 原 理进 行 了分 析 ， 并进 一 步 对 电容 式 电压 互感 器