電容式電壓互感器誤差特性影響因素研究.pdf

1、電容式電壓互感器（CVT）具有誤差調節(jié)便利，絕緣可靠性高，設備成本低等優(yōu)點，普遍應用于110kV及以上的高壓電網中。相比于電磁式電壓互感器（PT）， CVT結構更為復雜（存在電容分壓器、補償電抗器等部件），其準確度更易受頻率、環(huán)境溫度、絕緣狀態(tài)、二次負載、電場、污穢與環(huán)境濕度等因素的影響。電力互感器測量結果的準確與否，直接影響電力設備的電能計量與保護動作。因此，研究各個因素對CVT誤差特性的影響具有重要的理論與工程實際意義。論文包括以下

2、內容：
　　(1)深入分析CVT的物理結構與工作原理，研究自身電氣參數(shù)（絕緣狀態(tài)、二次負載）以及外界工作環(huán)境（頻率、環(huán)境溫度、外部電場、污穢與環(huán)境濕度）對其準確度的影響機理。通過搭建簡化的CVT等效模型，從電路的角度分析了二次輸出電壓的幅值和相位與設備自身電氣參量之間的關系。研究發(fā)現(xiàn)各影響因素通過改變CVT等效電氣參數(shù)來影響其二次輸出的電壓幅值與相位，導致其準確度發(fā)生偏移。
　　(2)在建立傳統(tǒng)CVT數(shù)學模型的基礎上，結合環(huán)

3、境溫度、絕緣狀態(tài)、二次負載、電場、污穢與環(huán)境濕度等因素，搭建了CVT等效電氣參量對誤差特性影響的仿真模型。通過建立不同影響因素與等效電氣參量之間的關系，選取了電容分壓器的介質損耗、電容量與二次負載對CVT準確度的影響進行仿真。通過仿真分析得出當其他條件一定時，CVT二次輸出的準確度與分壓電容C1/C2介損值、電容量、二次負載容量與功率因數(shù)的影響關系。
　　(3)搭建了低電壓等級CVT誤差特性試驗平臺，開展了不同電容量與介質損耗對C

4、VT誤差特性的影響試驗。試驗結果表明：CVT電容分壓器的介質損耗對其比值差影響較小，相位差影響較大，高、低壓電容介損值超過0.12％~0.15%時存在超差風險，應做詳細準確度試驗；CVT電容分壓器的電容量對其比值差影響較大，相位差影響較小，高、低壓電容電容量變化率的差值超過0.08%~0.1%時存在超差風險，應做詳細準確度試驗。
　　(4)搭建了220kV等級CVT誤差特性試驗平臺，開展了不同環(huán)境溫度與二次負載對CVT誤差特性的影

5、響試驗。試驗結果表明：環(huán)境溫度對電容分壓器電容量、介損值與CVT準確度的影響有限。在運行溫度范圍內，不會導致CVT的比值差和相位差超出規(guī)程值，但對于環(huán)境惡劣、晝夜溫差大的地區(qū)，以及存在其他影響因素協(xié)同作用情況下，也存在超差危險。二次負載對CVT的準確度具有一定影響，負荷在額定范圍內不會導致CVT超差。但應特別注意輕載或空載以及功率因數(shù)小于0.8等情況下CVT存在超差危險。因此，現(xiàn)場安裝運行的CVT必須根據其設計二次負載范圍控制其所帶負荷