基于电容式电压互感器的过电压测量方法改进研究

电容式电压互感器(CVT)的暂态特性存在局限,直接测量过电压容易受到电磁环境的干扰,这限制了对系统中各节点电压的精确监控以及冲击过电压波形数据的准确采集。为此提出了一种改进方案,在现有CVT的基础上加装宽频带传感器。该装置能够扩大采集冲击过电压时的频率范围,提高响应速度和采样率,同时确保电力系统的稳定运行,从而显著提升测量数据的准确性,并有助于更深入地分析电能质量。为了验证CVT直接测量过电压数据的不准确性,采用了串联分压法,并构建了CVT仿真模型。通过构建改进后的CVT仿真模型进行了仿真分析,并搭建试验平台进行测试,证实了该改进方案的有效性。

不拆高压引线测试单节绝缘结构CVT绝缘电阻方法研究

单节绝缘结构电容式电压互感器为2个电容单元串联封闭于1个瓷套内,绝缘电阻测试需要登高拆除体积巨大的一次引线。绝缘电阻测试过程中拆装引线占总试验时长的82.3%。提出不需拆高压引线即可完成单节绝缘结构电容式电压互感器绝缘电阻测试的方法,经现场比对该测试方法准确可靠,明显提升了CVT绝缘电阻测试效率。

硬管母线连接的1000kV避雷器和电容电压式互感器抗震性能振动台试验

为研究地震作用下硬管母线连接特高压电气设备之间的动力相互作用,进行了由硬管母线连接的1 000 k V避雷器和电容电压式互感器（CVT）组成的互连耦合结构体系的振动台试验。通过白噪声扫频和抗震试验,测定了设备频率以及关键部位的位移、应变和加速度响应。对比分析等效单体设备与互连耦合结构的地震响应,获得了硬管母线对电气设备地震响应的影响规律。结果表明：与等效单体设备相比,互连耦合结构的设备频率、位移和应变响应均有所降低,可采用在单体设备顶端施加配重的方式来等效简化互连耦合结构;由于硬管母线和滑动金具阻尼耗能的影响,高频互感器设备的地震响应降幅较大,其频率和应变响应的降幅均为21%。互连耦合结构在双向激励下的设备地震响应与单向激励时相比有所放大,放大倍数在1.19~1.22之间。

用ATP-EMTP研究1000kV CVT的暂态特性

为研究1000kV电容式电压互感器(CVT)的暂态特性,在分析其非线性元件的饱和特性后,利用电磁暂态计算程序ATP-EMTP建立了1000kV CVT计算模型。对不同阻尼电阻值下的铁磁谐振进行仿真,得出了理想的阻尼电阻值,计算结果与实际采用阻尼电阻值相吻合;在不同合闸相角下分别对CVT铁磁谐振以及瞬变响应进行仿真计算,铁磁谐振过电压波形的仿真结果与试验结果基本一致,得出最严重情况下的谐振过电压倍数和二次瞬变响应电压值。研究结果不仅可以实现1000kV CVT设计阶段的暂态性能参数控制,同时解决了试验无法模拟现场实际条件的矛盾,为晋东南-南阳-荆门1000kV特高压交流试验示范工程中CVT暂态特性提供考核手段之一。

电容式电压互感器铁磁谐振的数值仿真

建立了电容式电压互感器的数学模型,在此基础上对其铁磁谐振过电压进行了数值计算,实验结果和仿真结果的吻合验证了模型的可行性。

一起220 kV CVT额定输出容量校核异常的处理分析

针对发现的一起220 kV电容式电压互感器(CVT)额定输出容量30 VA与设计值50 VA不一致的问题,介绍了问题发生情况及产生原因。基于CVT的误差理论,得出准确度和温升指标与CVT的额定输出容量强相关的结论,并通过准确度试验、型式试验两者相结合来校核CVT额定输出容量。逐台进行了准确度试验,对30 VA规格的CVT按照50 VA开展了产品型式试验,重点关注温升、准确度试验,试验结果表明:30 VA规格的CVT符合50 VA额定输出容量的要求。最后更新了CVT铭牌的额定输出容量参数,投运后运行正常。本文为CVT额定容量校核提供了一种解决方法。

特高压TYD1000型电容式电压互感器抗震试验研究

为了准确评估特高压电气设备的抗震能力,依据特高压电气设备的试验方法,利用地震模拟振动台对特高压TYD1000型电容式电压互感器进行了试验研究。试验过程中测量了设备多个关键部位的地震响应,包括加速度、应力(或应变),并比较分析了试验前后设备结构动力特性的变化,包括基频和阻尼的变化。结果表明:在地震波激励作用下,特高压互感器中瓷套与金属法兰之间连接的水泥胶装部位出现塑性变形或损伤,导致该设备动力特性在试验前后有较为明显的变化,设备地震响应呈现非线性变化关系。因此,对该类型设备进行抗震能力评估时,非线性特征作为1项重要因素需要考虑。

特高压电容式电压互感器误差在线同级比对技术研究

作为特高压计能装置的重要组成部分,电容式电压互感器(Capacitor Voltage Transformer,CVT)需要定期进行误差校验,以判断其是否符合准确度等级要求。当前CVT误差校验存在着几个问题急需解决:(1)高抗出线侧CVT交接试验无法在全电压下进行;(2)停电校验困难;(3)校验结果偏离CVT在线状态下的实际值。为此迫切需要开展在线同级比对研究。在此背景下,以特高压CVT的误差特性为研究对象,进行了在线误差校验研究装置和试验方法研究,并将研制的在线校验系统,用于特高压浙福工程中的特高压电容式电压互感器的误差现场试验,获得了CVT在运行过程中的误差特性数据,验证了该方法可以实现对CVT的在线同级比对。

基于电容式电压互感器暂态误差估计的自适应距离保护

针对电容式电压互感器(CVT)暂态过程引起距离保护超越的问题,通常采用简单延时的方法,来防止保护的超越。这对电力系统的安全稳定运行是很不利的。该文提出了CVT 暂态误差的实时估计方法,即根据所选用的基波算法和 CVT 的额定参数求出误差系数,然后根据二次电压的大小实时估计出电压幅值的测量误差。据此提出了一种自适应距离保护方法,根据误差的大小调整动作门槛。仿真计算表明,文中提出的方法对于普通线路,其动作性能几乎不受影响;对于短线路,也能够在近处故障时快速动作。其整体性能较常规的距离保护方案有了很大的提高。

1000kV CVT误差的现场试验方法

1000kV电容式电压互感器(CVT)是我国特高压交流试验示范工程中的新型设备,其准确度(误差)的现场试验在世界上没有先例。为确保1000kV CVT误差现场试验的顺利实施,开展了对1000kV CVT现场试验方法的研究,结合试验示范工程用1000kV CVT的结构特点和具体参数,提出了差值法、电压系数测量法等3种方法,通过比较这些方法的优缺点,表明在现场宜用1000kV电磁式标准电压互感器作为试验标准、采用差值法进行CVT的准确度(误差)现场试验;根据试验方法所需的标准装置,研制出1600kV标准电容器、1000kV量值传递用和现场用电磁式标准电压互感器。同时,对测量中可能导致不确定度的来源进行分析,使测量中的偏差控制在允许误差的1/3以内。

1000 kV CVT运行状态下误差测试技术研究

分析了1000 kV CVT运行状态下进行误差测试的必要性。讨论了温度的变化、频率、邻近带电体和二次负载等因素对CVT误差的影响。对比了1000 kV CVT在出厂试验、交接试验和在线运行时的接线差异。在此基础上提出1000 kV CVT运行状态下误差测量的原则和方法,并研制出一套1000 kV CVT误差在线测试系统。利用该系统完成了工程中运行状态下出线侧1000 kV CVT误差测试。本测试方法对后续的特高压工程的设计、施工、交接试验以及在线监测等都具有重要意义。

基于500kV CVT内置低压电容C_3的暂态过电压在线监测

为保证电网安全、稳定和可靠运行,对系统暂态过电压进行监测研究,从而采取相关措施解决其危害是具有重要意义的。文中基于500 kV电容式电压互感器(capacitor voltage transformer,CVT)对电网暂态过电压在线监测技术进行了系统研究。采取改造CVT即内置串联低压电容C3形成可靠的耦合分压装置、雷电和操作冲击试验及分析结果表明,其性能满足电网暂态监测要求。基于该分压装置研制了一套智能型暂态过电压监测系统,在实验室通过了相关性能测试,主要为开关动作的单分、单合、重合闸、分合分以及工频电压耦合操作冲击模拟试验电压波形记录。在上述基础上,结合华东电网"瓶窑500 kV变电站配串调整工程"进行了现场安装和立屏,就窑阳5438线启动调试进行了录波。最后对后期运行监测获取的电网暂态过电压典型波形进行了示例,进一步说明该在线监测技术及系统在现场长期应用的可行性和可靠性。

现场试验用1000kV标准CVT的研制与应用

为了解决特高压交流电网1000kV电容式电压互感器(CVT)误差特性的现场检测问题,研制了现场试验用1000kV标准电压互感器。该互感器高度约8m,质量7t余,采用特殊的内部设计结构以适应大型精密测试装备的长途运输颠簸;内设液压装置以实现此大型精密测试装备竖立和卧倒的自动升降操作而无需其它吊装设备配合,减少现场试验的作业面,提高工作效率。实测样机误差特性满足0.01%误差限值水平,是目前世界上电压等级最高、误差特性最好的电磁式工频电压比例标准器具。现场试验用1000kV标准电压互感器已用于国网特高压交流试验基地的1000kVCVT预防性试验和晋东南-南阳-荆门特高压交流试验示范工程的18台1000kVCVT误差特性现场检测,使用效果良好。

两起35 kV电容式电压互感器异常分析与处理

介绍两起35 k V电容式电压互感器异常分析与处理,一起为现场红外测温发现C相油箱温度异常,另一起为二次电压异常后停电检查,发现互感器绝缘电阻异常。及时发现并诊断分析及处理电容式电压互感器温度异常和绝缘电阻异常,为电力系统安全运行提供保障。

电容式电压互感器铁磁谐振试验测控装置

电容式电压互感器的铁磁谐振试验,需要对试验波形进行分析处理,人工处理比较繁琐,耗时较长。针对这一问题,本文介绍了一种电容式电压互感器铁磁谐振试验测控装置,可对短路开关进行控制,自动采集和分析试验波形,自动存储试验结果和波形数据,。将该装置用于实际电容式电压互感器进行铁磁谐振试验中,结果显示,测控装置比人工处理波形省去了人工处理波形的时间,提高了工作效率。

500kV CVT内置低压电容C_3测量过电压波形的试验研究

为验证基于内置低压电容C3电容式试验互感器(Capacitor Voltage Transformer,CVT)测量电力系统过电压波形的分压方式,即低压电容C3与高压电容C1和中压电容C2进行串联分压作为低压臂输出,基于无锡日新厂500kV CVT进行设备改造,串入了自制大容量无感电容单元(54μF)C3,分别进行了模拟工频过电压试验、操作冲击试验和雷电冲击试验。对采集获取的C3两端输出的数字电压波形信号进行了时、频域分析,以及分压比稳定性验证。试验和数据分析结果表明,串接自制大容量无感电容C3两端输出的电压波形光滑平稳,基本无过冲和振荡,分压比与设计值的相对偏差小于1%,即该分压方式适合用于超高压电网系统单次过电压波形的测量。

特高压用CVT带电误差检测技术分析

电力系统一次设备进行带电检测可以降低运维成本、减少设备故障率,是电网发展的必然趋势。电网系统使用电压互感器数量庞大,不仅难以全部实现离线检测,而且电压互感器中的电容式电压互感器(CVT)电容单元为敞开式结构,其分压比受到变电站内电磁环境影响,最终反映到离线误差数据与在运误差数据之间存在偏差。为确定磁场干扰对误差影响程度,借助有限元分析离线误差试验状态与在运误状态时电磁环境对CVT内部初始电压单元的改变,结合实际工程选择站内符合误差检测要求的电磁式电压互感器作为参比标准器对在运CVT进行带电误差检测,将在运误差扣除温度及电源频率在CVT误差测量中产生的附加误差后与离线误差带电误差数据进行对比,发现一次导电杆与CVT角度变化产生的杂散电容对CVT误差影响明显。该结论不仅证明CVT误差在离线状态与在运状态存在由电磁场引起的偏差,而且为推广CVT实现带电误差检测提供了理论支撑。

特高压电容分压器宽频无源等效电路建模方法

为了提高特高压电容式电压互感器的瞬态性能,分析其在较宽频域内的分压特性,以某公司生产的1 000 kV特高压电容分压器为实验对象,进行了特高压电容分压器阻抗的测量,建立了特高压电容分压器的宽频等效电路模型。首先,测量特高压电容分压器的阻抗;其次,基于测量得到的数据结合矢量匹配法和电路综合理论,建立了特高压电容分压器的宽频等效电路模型,并利用模式搜索算法对等效电路进行无源修正;最后,利用所建立的模型,分析特高压电容分压器在不同频率下的分压特性,为合理设置均压装置以及改善特高压的制造工艺提供理论依据。

电容式电压互感器的宽频无源电路模型

针对电容式电压互感器传统模型在高频时测量不够准确的问题,提出了一种对双口导纳参数先进行"并项"再进行"分项"的无源化处理方法,通过对一110 k V电容式电压互感器进行无源电路综合,建立了一种能够考虑杂散和频变特性的电容式电压互感器宽频无源等效电路扩展模型。该模型不含负值的电阻、电感和电容,具有良好的宽频适应性和可移植性,并开展了雷电冲击实验。结果表明,该模型的仿真结果与实测结果相符,首波峰值最大误差为3.862%,验证了所提模型的有效性和建模方法的正确性。

CVT使用中应注意的几个问题

根据多年来从事 CVT技术管理、试验、现场事故分析和调查的经验 ,对 CVT在使用中的一些不完善的做法进行了归纳 ,以引起电力系统用户的注意 ,从而提高