基于多參數(shù)的CVT帶電檢測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、電容式電壓互感器（CVT）作為電力系統(tǒng)保護(hù)及信號(hào)測(cè)量的重要設(shè)備，其安全穩(wěn)定運(yùn)行與電力系統(tǒng)的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行密切相關(guān)。針對(duì)CVT的狀態(tài)檢測(cè)，國內(nèi)外專家已經(jīng)做了較多研究：CVT停電檢修雖然能起到故障預(yù)防的作用，但需要斷電，影響電網(wǎng)運(yùn)行；不斷電的檢測(cè)方法主要有帶電檢測(cè)和在線監(jiān)測(cè)兩類?，F(xiàn)有的帶電檢測(cè)方法，如紅外檢測(cè)等，無法定量分析CVT的電容值、介質(zhì)損耗等參量，在故障預(yù)測(cè)方面還存在不足。在線監(jiān)測(cè)雖然能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備狀態(tài)，但現(xiàn)階段針對(duì)CVT的在線監(jiān)測(cè)

2、方法還較少，監(jiān)測(cè)信號(hào)多為母線電壓和泄漏電流，監(jiān)測(cè)信號(hào)少且投資大，僅能用于整體電容值和介質(zhì)損耗的檢測(cè)，無法反映各分壓電容及中間變壓器等單元的運(yùn)行狀態(tài)。
　　針對(duì)現(xiàn)有帶電檢測(cè)方法沒有實(shí)現(xiàn)CVT元件參數(shù)的定量分析以及CVT在線監(jiān)測(cè)檢測(cè)信號(hào)少投資大的問題，本文提出多參數(shù)的CVT帶電檢測(cè)方法，能夠在帶電情況下有效檢測(cè)CVT的運(yùn)行狀態(tài)，達(dá)到提前預(yù)防故障的目的。
　　為了解決檢測(cè)信號(hào)少，無法有效反映CVT運(yùn)行狀態(tài)的問題，本文通過查閱文獻(xiàn)和

3、調(diào)研，深入了解了CVT的物理結(jié)構(gòu)，選取母線電壓、CVT二次電壓、流經(jīng)中壓電容電流以及電磁單元電流4路信號(hào)作為檢測(cè)信號(hào)，并以此計(jì)算二次電壓與母線電壓比及相角差、中壓電容電流與電磁單元電流比和總電容、高壓電容、中壓電容值的變化系數(shù)6個(gè)狀態(tài)參數(shù)來反映CVT的運(yùn)行狀態(tài)。
　　為了研究狀態(tài)參數(shù)與CVT運(yùn)行故障的關(guān)系，文中利用ATP/EMTP仿真軟件，建立了220kV電壓等級(jí)CVT等效仿真模型，模擬仿真了不同故障下6個(gè)狀態(tài)參數(shù)的變化規(guī)律。為了

4、驗(yàn)證等效仿真模型的正確性，通過在廠家人為設(shè)置CVT故障，測(cè)量4路信號(hào)的變化，計(jì)算狀態(tài)參數(shù)變化，試驗(yàn)測(cè)量結(jié)果與仿真結(jié)果在誤差允許范圍內(nèi)，驗(yàn)證了仿真模型的正確性和故障判斷方法的可行性。此外，本文利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法建立了由狀態(tài)參數(shù)到故障類型的網(wǎng)絡(luò)模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)CVT狀態(tài)的有效診斷。
　　本文通過搭建硬件平臺(tái)并利用VC++語言編程研制了CVT帶電檢測(cè)裝置，實(shí)現(xiàn)了對(duì)上述4路信號(hào)的采集、存儲(chǔ)和計(jì)算。為了消除4路信號(hào)因采樣不同時(shí)造成的相角誤差，

5、裝置利用一標(biāo)準(zhǔn)工頻信號(hào)作為參考信號(hào)，每路信號(hào)采樣裝置在對(duì)CVT信號(hào)采樣的同時(shí)對(duì)參考信號(hào)進(jìn)行采樣。通過計(jì)算各路參考信號(hào)的相位角之差得出采樣時(shí)間差，極大抑制了因裝置采樣不同時(shí)造成的誤差。為降低因采樣長(zhǎng)度和非整周期采樣帶來的頻譜泄露及柵欄效應(yīng)的影響，本文利用周期相移法計(jì)算所采信號(hào)的頻率，并通過抽樣內(nèi)插公式分別對(duì)這4路信號(hào)進(jìn)行恢復(fù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的整周期采樣，利用諧波分析法重新計(jì)算基波幅值和相位角，極大抑制了頻譜泄露及柵欄效應(yīng)帶來的誤差。