1000kV串联式标准电压互感器的研制

为了满足在1000kV级特高压电网建设中开展工频电压量值溯源及量值传递工作的需要,对一种基于工频电压加法原理的1000kV串联式标准电压互感器(TV)结构进行了设计,并建立了相关的数学模型。考虑到由于高压隔离互感器(HVIT)绝缘距离的存在而引入的大漏感量严重影响了其准确度,特采用了在HVIT一次侧串联电容的方式对漏感抗进行补偿的方法,大大提高HVIT的准确度。针对上、下级结构电容相差太大而导致的分压不均问题,通过在上级并联高压电容器的方法加以解决,并通过有限元分析对电场进行了仿真计算,验证了设计的可行性。与传统的电磁式标准电压互感器相比,该设计在满足相关规程规定的工频耐压与准确度要求的前提下大大降低了单台互感器的体积、质量及绝缘要求,为开展频繁的现场检定工作创造了条件。

UHV串联式TV高压隔离部分的有限元分析及优化

用于超高压和特高压的电压互感器可采用多台电压互感器在一次侧和二次侧串联实现,一次绕组的串联结构与传统的串级结构相似,二次侧的串联结构需要使用高压隔离电压互感器,目前这种互感器还没有设计的经验。为此以1 000 kV串联式标准电压互感器为例,用有限元分析软件ANSYS对高压隔离互感器的三维电场分布进行了数值模拟计算和性能优化。结果表明,基于有限元法的数值模拟是分析和设计串联式电压互感器的有效手段,经优化设计后的高压隔离互感器能够同时满足绝缘和精度方面的要求,优化结果为更高电压等级的串联式电压互感器的设计和制造提供了可靠的、科学的数据。

1000kV串联式标准TV的量值溯源及稳定性

为了研究1000 kV串联式标准电压互感器(SSTV)的误差性能,使其满足特高压电网建设中开展电压量值溯源及传递工作的需要,通过分析1000 kV SSTV的结构特点及误差原理,提出半绝缘互感器电压加法溯源的方法。试验结果表明,采用该方法与传统的电压系数法对同一台1000 kV SSTV进行量值溯源测量的一致性优于3×10-5。并基于数学模型和试验数据,分析了1000 kV SSTV的误差性能受杂散电容的影响。结果表明,杂散电容对误差的影响量<4×10-6。