CN101388610B - 一种有关全封闭组合电器中电压互感器谐振升压的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种有关全封闭组合电器中电压互感器谐振升压的方法。本发明的方法步骤如下：(1)利用变频电源对可调电抗器不同调节位置的电抗值进行标定；(2)利用变频电源指导调感，进行现场测量全封闭组合电器即GIS管道电容参数；(3)根据所测得的电容式互感器和GIS管道电容的等效电容Cx，调节可调电抗器的电感量，使所述谐振电路在50Hz串联谐振，达到谐振升压，完成GIS中的电容式电压互感器的升压试验。本发明的有益效果是大大提高了试验工作效率，省时省力。

Description

一种有关全封闭组合电器中电压互感器谐振升压的方法

技术领域

本发明涉及一种有关全封闭组合电器中电压互感器谐振升压的方法。

背景技术

全封闭组合电器(GIS)设备有着占地少、免维护等优点，在电网及电厂建设中得到广泛应用。GIS变电站中电磁式电压互感器安装于绝缘气室中，与传统的电磁式电压互感器CVT有着明显的不同。传统的电磁式电压互感器CVT安装于室外，接线简单，互感器本体有着明确的技术参数，便于采用直接升压或串联揩振的方式升压，进行互感器现场误差试验。

安装于GIS中的电容式电压互感器，由于其本身电容及管道电容的存在，且GIS气室管道尺寸规格不同、长度不一以及接线布置方式不尽统一，造成了GIS管道电容量的不确定性。利用电容式电压互感器本身电容及管道电容，使试验电路产生串联谐振，很容易获得现场试验所需的1.2倍的额定电压。但是由于管道电容量不确定，现场试验时要达到50HZ的谐振频率，需多次反复调整电抗值，费时费力，工作效率低，对互感器现场误差试验带来了新的困难，也是目前国内进行GIS电容式电压互感器误差试验面临的普遍问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够大大提高工作效率的一种有关全封闭组合电器中电压互感器谐振升压的方法。

本发明采用如下技术方案：

本发明的具体步骤如下：

(1)利用变频电源对可调电抗器不同调节位置的电抗值进行标定：

利用变频电源BD、可调电抗器L_x、励磁变压器T、标准电容C_o、电容分压器C_f组成的串联谐振电路，通过调节可调电抗器L_x的铁芯间隙d，使所述谐振电路达到谐振，从而获得对应于不同铁芯间隙d的电感量L_x，L_x按下列公式算出：

当电路处于谐振状态时， $\mathrm{\ω}{L}_x=\frac{1}{\mathrm{\ω}{C}_o}$

$L_x=\frac{1}{{\mathrm{\ω}}^2{C}_o}=\frac{1}{{4\mathrm{\π}}^2{f_x}^2{C}_o}$

式中：C_o为已知标准电容，单位为μf；

f_x为谐振频率，在变频电源的监视器上显示出，单位为H_Z；

绘制L_x-d曲线图及L_X、f_x、d三者的关系表(见表1)；

(2)利用变频电源指导调感，进行现场测量全封闭组合电器即GIS管道电容参数：

利用变频电源BD、可调电抗器L_x、励磁变压器T、电容分压器C_f、电容式互感器和GIS管道电容的的等效电容C_x组成的谐振电路，通过调节可调电抗器L_x的铁芯间隙d，使所述谐振电路达到谐振，从而求出电容式互感器和GIS管道电容的等效电容C_x；

$\mathrm{\ω}{L}_x=\frac{1}{\mathrm{\ω}{C}_X}$

$C_x=\frac{1}{{4\mathrm{\π}}^2{f_X}^2{L}_X}$

式中：f_x为谐振频率，在变频电源的监视器上显示出，单位为H_Z；

L_x：通过可调电抗器的铁芯间隙d，在L_x-d曲线或L_X、f_x、d三者的关系表(见表1)中查出，单位为H；

(3)根据所测得的电容式互感器和GIS管道电容的等效电容C_x，调节可调电抗器的电感量，使所述谐振回路在50H_Z串联谐振，达到谐振升压，完成GIS中的电容式电压互感器的升压试验；

$L_x=\frac{1}{{4\mathrm{\π}}^2{f_x}^2{C}_X}$

式中：f_x＝50H_Z

C_x：为已知量，单位为μf；

所述电抗器的铁芯间隙d的调节范围为0-60mm；所述变频电源频率范围为30-300H_Z。

本发明的工作原理如下：

使用相应功率、连续可调的变频电源(30-300H_Z)，使用包括电抗器、励磁变压器等在内的一套串联谐振装置。针对GIS设备的不同电容量，利用变频电源调节揩振频率来指导调感，调节电感量最终达到误差试验所需的工频50H_Z，达到揩振升压的目的，完成GIS中电压互感器的升压试验。

所述电抗器的铁芯间隙d的调节范围为0-60mm；所述变频电源频率范围为30-300H₂。

本发明的有益效果是大大提高了试验工作效率，省时省力。

附图说明

图1为利用变频电源对可调电抗器不同调节位置的电抗值进行标定的电路原理图。

图2为L_X-d曲线图。

图3为利用变频电源指导调感，进行现场测量全封闭组合电器即GIS管道电容参数的电路原理图。

在图1，3中，BD为变频电源；T为励磁变压器；L_X为可调电抗器；C₀为标准电容器；C_f为电容分压器(为市售产品)，为变频器的监视器提供监视电压。C_X为管道和电容式电压互感器的等效电容。

在图2中，L_X为可调电抗器的电感量；d为可调电抗器的铁芯间隙。

具体实施方式；

按照上述发明内容部分中的技术方案进行操作即可。

在某一个220kV GIS变电站，利用本方法对220kV GIS中的电压互感器进行了现场升压测试的实例数据(见表2)。

根据表2的数据，“利用变频技术指导调感谐”，将试验的谐振频率调节至50H_Z，将试验电压升至220kV，顺利完成了220kV GIS中电压互感器现场误差测试工作。

表1电感调节位置与电容量对应表

电感调节位置d(mm)	谐振频率f<sub>x</sub>(H<sub>Z</sub>)	电感量L<sub>X</sub>(H)
			0	31	2638.394
5	48.8	1064.691
			10	43.9	657.8154
14	50	507.0994
			15	52.1	467.0438
20	57.8	379.47
			25	61.9	330.8657
30	66.9	283.2571
			35	71	251.4875
40	75	225.3775
			45	79.4	201.0907
50	81.3	191.8015
			55	84.9	175.8805
60	86.2	170.6155

表2谐振升压电感调节过程表

序号	电感调节位置(mm)	电感值(H)	试验频率(Hz)	电压互感器和GIS管道电容的等效电容(uF)
					1	20	379.47	62.4	0.017
2	12	596.61	50	0.017

Claims (2)

1.一种有关全封闭组合电器中电压互感器谐振升压的方法，其特征在于：

(1)利用变频电源对可调电抗器不同调节位置的电抗值进行标定：

利用变频电源BD、可调电抗器L_x、励磁变压器T、标准电容C_o、电容分压器C_f组成的串联谐振电路，通过调节可调电抗器L_x的铁芯间隙d，使所述谐振电路达到谐振，从而获得对应于不同铁芯间隙d的电感量L_x，L_x按下列公式算出：

当电路处于谐振状态时， $\mathrm{\ω}{L}_x=\frac{1}{\mathrm{\ω}{C}_o}$

$L_x=\frac{1}{{\mathrm{\ω}}^2{C}_o}=\frac{1}{{4\mathrm{\π}}^2{f_x}^2{C}_o}$

式中：C_o为已知标准电容，单位为μf；

f_x为谐振频率，在变频电源的监视器上显示出，单位为H_Z；

绘制L_x-d曲线图及L_x、f_x、d三者的关系表；

(2)利用变频电源指导调感，进行现场测量全封闭组合电器即GIS管道电容参数：

利用变频电源BD、可调电抗器L_x、励磁变压器T、电容分压器C_f、电容式互感器和GIS管道电容的的等效电容C_x组成的谐振电路，通过调节可调电抗器L_x的铁芯间隙d，使所述谐振电路达到谐振，从而求出电容式互感器和GIS管道电容的等效电容C_x；

${\mathrm{\ωL}}_x=\frac{1}{\mathrm{\ω}{C}_X}$

$C_x=\frac{1}{{4\mathrm{\π}}^2{f_X}^2{L}_X}$

式中：f_x为谐振频率，在变频电源的监视器上显示出，单位为H_Z；

L_x：通过可调电抗器的铁芯间隙d，在L_x-d曲线或L_X、f_x、d三者的关系表中查出，单位为H；

(3)根据所测得的电容式互感器和GIS管道电容的等效电容C_x，调节可调电抗器的电感量，使所述谐振电路在50H_Z串联谐振，达到谐振升压，完成GIS中的电容式电压互感器的升压试验；

$L_x=\frac{1}{{4\mathrm{\π}}^2{f_x}^2{C}_X}$

式中：f_x＝50H_Z

C_x：为已知量，单位为μf；

2.根据权利要求1所述的一种有关全封闭组合电器中电压互感器谐振升压的方法，其特征在于所述电抗器的铁芯间隙d的调节范围为0-60mm；所述变频电源频率范围为30-300H_Z。

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