CN105699728A - 一种等电位屏蔽电容式电压互感器的安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种等电位屏蔽电容式电压互感器的安装方法，包括下述步骤：步骤1：安装电容器单元的均压环组件；步骤2：安装电容器单元。本发明提供的安装方法在安装过程中充分考虑到CVT各零部件的结构形状、材料属性、强度、电气性能，选择合理的安装步骤，巧妙的零部件连接方式，以及充分选择和利用常规安紧固件、机加工件和安装工具，避免了使用大型复杂工器或特殊工具从而使安装工作更加简捷、安全。

Description

一种等电位屏蔽电容式电压互感器的安装方法

技术领域

本发明涉及电压互感器的安装方法，具体讲涉及一种等电位屏蔽电容式电压互感器的安装方法。

背景技术

随着特高压(交流1000kV及以上)输电技术的工程应用，要求准确特高压电网电压的测量及其相关技术。国内外电力系统广泛应用的工频高电压测量装置主要有电磁式电压互感器和电容式电压互感器两种(两者均属于无源电压测量系统)，基本上能够满足500kV及以下电压等级电压计量和继电保护的要求。属于有源电压测量系统的光电式电压互感器、电子式电压互感器目前还处在研发和试运行过程中，电压测量精度、激光器寿命、系统可靠性等问题尚需进一步研究解决，方可获得规模应用。

由于绝缘超/特高压等级的电网很少采用电磁式电压互感器。由于结构简单、可靠性高、造价较低，电容式电压互感器(CVT)仍是超/特高压等级电网电压测量的主要设备。但是，国内外现有CVT的设计应用于特高压电网，存在如下困难：

1)存在的杂散电容电流影响测量准确度

传统的电容式电压互感器(CVT)，由于电容分压器高压臂与周围的接地体或带电体之间存在杂散电容，在高电压作用下，杂散电容电流流出或流入高压臂，导致电压测量误差。这种误差随着电压等级的增高而加大。我国西北750kV电网电容式电压互感器实测结果，杂散电流(包括电容电流和绝缘套表面泄漏电流)引起的测量误差可高达0.2％以上。电场仿真表明，1000kV的CVT，从分压器高压臂流入大地的电容电流可达20mA，造成显著的测量误差。通常采用加大分压器主电容量的措施来减少杂散电流的影响，但即使电容量增大到10000pf，特高压CVT的准确级也难达到0.1级的标准。

2)现场效验困难

现有CVT测量误差受杂散电容影响因而与安装位置有关。超/特高压电压等级的CVT在现场安装后，需要进行现场效验，以便修正出厂时测定的比差和角差。在特高压变电站进行互感器的现场效验绝非易事。除了特高压标准电容器制造难度外、特高压变电站现场的电磁干扰也是进行现场准确效验比对的重要制约因素。

3)CVT响应特性问题：

数字化继电保护系统的广泛应用对电压互感器的响应特性提出了越来越高的要求，要求互感器次级电压应快速准确反映初级电压的变化。有关规程要求，互感器初级对地短路后，次级电压应在0.2秒以内降至初始值的0.1以下。现有CVT均采用储能元件组成的铁磁谐振阻尼器，以抑制电磁单元中可能产生的铁磁谐振。储能元件的引入使互感器的响应特性变差，难以满足特高压电网继电保护快速准确动作的要求。

针对这一系列的问题，提出了等电位屏蔽电容式电压互感器，该互感器具有高精度、快速响应、免现场效验的特点。等电位屏蔽电容式电压互感器相比于传统CVT具有独特的结构，通过对等电位屏蔽电容式电压互感器进行合理计算及机械结构设计以满足等电位屏蔽CVT的电气、机械强度等要求。如何在安全、便捷的前提下实现等电位屏蔽电容式电压互感器的安装是一项难题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种等电位屏蔽电容式电压互感器的安装方法，该方法实现了对等电位屏蔽CVT的合理、安全、快捷安装。在安装过程中充分考虑到CVT各零部件的结构形状、材料属性、强度、电气性能，选择合理的安装步骤，巧妙的零部件连接方式，以及避免使用大型复杂工器具从而使安装工作更加简捷、安全。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

本发明提供一种等电位屏蔽电容式电压互感器的安装方法，所述等电位屏蔽电容式电压互感器由4个电容器单元串联组合而成，所述电容器单元包括设置在上下所述屏蔽电容支撑法兰间的、由内到外依次同轴设有的主电容器、内绝缘材料、屏蔽电容器和复合套筒；在所述主电容器与所述支撑法兰间设有支撑绝缘子，所述支撑绝缘子位于所述复合套筒的轴心上，所述支撑绝缘子底端设置在所述屏蔽电容支撑法兰内，所述支撑绝缘子顶端通过导向法兰与所述主电容器连接；所述复合套筒的顶端和底端分别设有与所述屏蔽电容支撑法兰相连的套筒法兰；其改进之处在于，所述方法包括下述步骤：

步骤1：安装电容器单元的均压环组件；

步骤2：安装电容器单元。

进一步地，所述步骤1的安装均压环组件包括：在顶部电容器单元的顶端安装顶部均压环组件，顶部电容器单元的底端安装1个小均压环组件；在位于等电位屏蔽电容式电压互感器中间的两个电容器单元上各安装2个小均压环组件；在位于等电位屏蔽电容式电压互感器底部的电容器单元的顶端安装1个小均压环组件。

进一步地，所述小均压环组件包括小均压环和小均压环支撑件；中间的两个电容器单元均安装2个小均压环组件，分别位于电容器单元两端的套筒法兰外侧；顶部电容器单元的套筒法兰与底部电容器单元的套筒法兰外侧安装1个小均压环组件。

进一步地，将电容器单元竖直放置在预先铺设橡皮垫的地面上，在位于电容器单元顶部和底部的套筒法兰外侧分别安装4个小均压环支撑件；所述小均压环支撑件通过穿过其表面上通孔的内六角螺钉与套筒法兰固定连接，所述内六角螺钉拧入套筒法兰侧面的两个拉铆钢套的螺孔中；套筒法兰侧面等间距设有4组拉铆钢套。

进一步地，所述小均压环支撑件安装后，将小均压环水平吊起并移动至复合套筒正上方，套在复合套筒外部；小均压环与小均压环支撑件通过依次穿过小均压环固定件顶面上通孔及小均压环支撑件上通孔的4个六角螺栓固定连接；

用4个M16六角螺母以及设置在小均压环支撑件的平垫及弹垫固定。

进一步地，所述顶部均压环组件包括无中心孔的端部密封法兰、均压环主支撑梁焊接件、高压母线连接件、中均压环、大均压环、大均压环内部支撑件和均压环支撑结构组件；

所述均压环主支撑梁焊接件等间距固定连接在端部密封法兰顶面的沟槽内；所述高压母线连接件通过穿过其底座上的通孔的内六角螺钉与端部密封法兰固定连接；所述内六角螺钉拧入端部密封法兰顶面上螺孔内；

所述均压环支撑结构组件插套在均压环主支撑梁焊接件上，通过穿过均压环支撑结构组件上的通孔用六角螺栓与均压环主支撑梁焊接件固定连接；

在所述均压环支撑结构组件的顶部及底部装配中均压环；所述中均压环通过六角螺栓依次穿过中均压环上的通孔及均压环支撑结构组件顶部的安装孔与均压环支撑结构组件顶部和底部固定连接；

在所述均压环支撑结构组件的中部装配大均压环；所述大均压环通过六角螺栓依次穿过大均压环上的通孔及均压环支撑结构组件的安装孔与均压环支撑结构组件固定连接；

所述顶部均压环组件与顶部电容器单元同轴线，且通过等长的双头螺柱固定连接。

进一步地，将顶部均压环组件的轴线与电容器单元的轴线吻合，并用螺柱螺母将顶部均压环组件的端部密封法兰和电容器单元的端部密封法兰固定连接。

进一步地，所述步骤2中，将4个电容器单元由下至上依次吊装连接；使位于下方电容器单元的静触头安装在上节电容器单元复合套筒底部的梅花触头中；两两电容器单元之间通过等长的双头螺柱固定连接。

进一步地，所述双头螺柱穿过上节电容器单元的端部密封法兰以及下节电容器单元的端部密封法兰使两两电容器单元固定连接。

进一步地，将双头螺柱插入位于上方电容器单元底部的通孔，并在螺柱顶端安装好平垫、弹垫及螺母；然后再将已安装静触头的上节电容器单元的复合套筒竖直吊起，移动至顶部均压环组件的轴线与电容器单元的轴线吻合后下降，同时调整上节电容器单元的位置，使螺柱插入下方电容器单元的端部密封法兰对应通孔，并在螺柱的底端安装好平垫、弹垫及螺母并拧紧。

与最接近的现有技术相比，本发明的优异效果是：

本发明提供的安装方法实现了对等电位屏蔽CVT的合理、安全、快捷安装。在安装过程中充分考虑到CVT各零部件的结构形状、材料属性、强度、电气性能，选择合理的安装步骤，巧妙的零部件连接方式，以及避免使用大型复杂工器具从而使安装工作更加简捷、安全。本发明专利中提到的对于等电位屏蔽CVT的安装方式在国内外尚属首例。

附图说明

图1是本发明提供的顶部均压环组件与顶部电容器单元(复合套筒组件)安装示意图；

图2是本发明提供的两两电容器单元中间节点安装示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

本发明提供一种等电位屏蔽电容式电压互感器的安装方法，所述等电位屏蔽电容式电压互感器由4个电容器单元串联组合而成，所述电容器单元包括设置在上下所述屏蔽电容支撑法兰间的、由内到外依次同轴设有的主电容器、内绝缘材料、屏蔽电容器和复合套筒；在所述主电容器与所述支撑法兰间设有支撑绝缘子，所述支撑绝缘子位于所述复合套筒的轴心上，所述支撑绝缘子底端设置在所述屏蔽电容支撑法兰内，所述支撑绝缘子顶端通过导向法兰与所述主电容器连接；所述复合套筒的顶端和底端分别设有与所述屏蔽电容支撑法兰相连的套筒法兰；其改进之处在于，所述方法包括下述步骤：

步骤1：安装电容器单元的均压环组件，包括：

在顶部电容器单元的顶端安装顶部均压环组件，顶部电容器单元的底端安装1个小均压环组件；在位于等电位屏蔽电容式电压互感器中间的两个电容器单元上各安装2个小均压环组件；在位于等电位屏蔽电容式电压互感器底部的电容器单元的顶端安装1个小均压环组件。

所述小均压环组件包括小均压环和小均压环支撑件；中间的两个电容器单元均安装2个小均压环组件，分别位于电容器单元两端的套筒法兰外侧；顶部电容器单元的套筒法兰与底部电容器单元的套筒法兰外侧安装1个小均压环组件。

将电容器单元竖直放置在预先铺设橡皮垫的地面上，在位于电容器单元顶部和底部的套筒法兰外侧分别安装4个小均压环支撑件；所述小均压环支撑件通过穿过其表面上通孔的内六角螺钉与套筒法兰固定连接，所述内六角螺钉拧入套筒法兰侧面的两个拉铆钢套的螺孔中；套筒法兰侧面等间距设有4组拉铆钢套。

所述小均压环支撑件安装后，将小均压环水平吊起并移动至复合套筒正上方，套在复合套筒外部；小均压环与小均压环支撑件通过依次穿过小均压环固定件顶面上通孔及小均压环支撑件上通孔的4个六角螺栓固定连接；用4个M16六角螺母以及设置在小均压环支撑件的平垫及弹垫固定。

所述顶部均压环组件包括无中心孔的端部密封法兰、均压环主支撑梁焊接件、高压母线连接件、中均压环、大均压环、大均压环内部支撑件和均压环支撑结构组件；所述均压环主支撑梁焊接件等间距固定连接在端部密封法兰顶面的沟槽内；所述高压母线连接件通过穿过其底座上的通孔的内六角螺钉与端部密封法兰固定连接；所述内六角螺钉拧入端部密封法兰顶面上螺孔内；所述均压环支撑结构组件插套在均压环主支撑梁焊接件上，通过穿过均压环支撑结构组件上的通孔用六角螺栓与均压环主支撑梁焊接件固定连接；在所述均压环支撑结构组件的顶部及底部装配中均压环；所述中均压环通过六角螺栓依次穿过中均压环上的通孔及均压环支撑结构组件顶部的安装孔与均压环支撑结构组件顶部和底部固定连接；

在所述均压环支撑结构组件的中部装配大均压环；所述大均压环通过六角螺栓依次穿过大均压环上的通孔及均压环支撑结构组件的安装孔与均压环支撑结构组件固定连接；

所述顶部均压环组件与顶部电容器单元同轴线，且通过等长的双头螺柱固定连接。

将顶部均压环组件水平吊起移至电容器单元上方使顶部均压环组件的轴线与电容器单元的轴线吻合并缓缓下降(见图1)，并用螺柱螺母将顶部均压环组件的端部密封法兰和电容器单元的端部密封法兰固定连接。

其中大均压环、中均压环以及小均压环的尺寸根据实际工况来决定，如根据电压等级、气候条件等等来确定。

步骤2：安装电容器单元：

两节电容器单元(复合套筒组件)进行整体安装之前，静触头2需首先安装在上一节复合套筒底部的梅花触头中(如图2所示)。

电容分压器的整体安装过程既是将4个电容器单元依次吊装并连接的过程。四节复合套筒由下至上依次是：底部、中间、中间与顶部电容器单元。两节电容器单元之间通过等长双头螺柱穿过上节电容器单元的端部密封法兰以及下节电容器单元的端部密封法兰进行连接固定。

由于此处用于连接固定的M20等长双头螺柱的长度较长，必须采用如图2所示的方式进行安装。首先将双头螺柱插入位于上面的电容器单元底部的通孔，并在螺柱顶端安装好平垫、弹垫及螺母。然后再将已安装静触头2的上面一节复合套筒竖直吊起，移动至如图2所示位置并缓缓下降。与此同时调整上面一节电容器单元的位置，使各螺柱插入下面电容器单元的端部密封法兰对应通孔，并在螺柱的底端安装好平垫、弹垫及螺母并拧紧。顶部均压环组件与顶部电容器单元的固定连接方式同上。

综上，在安装两节电容器单元前，预先将静触头安装于上节主电容支撑绝缘子内部的梅花触头中，安装完毕后，静触头将自动保持垂直。在吊装时，只需安装人员注意调整电容器单元外端部法兰通孔，使上下两节电容器单元的螺柱正确落入对应通孔。根据等电位屏蔽电容式电压互感器的独特结构设计，当法兰螺柱顺利落位的同时，上面所述静触头也将顺利插入位于下节电容器单元顶端支撑绝缘子内部的梅花触头。此时，在完成上下两节电容器单元固定的同时也顺利完成了电容器单元间的电气连接。

在安装过程中充分考虑到CVT各零部件的结构形状、材料属性、强度、电气性能，选择合理的安装步骤，巧妙的零部件连接方式，以及充分选择和利用常规安紧固件、机加工件和安装工具，避免了使用大型复杂工器或特殊工具从而使安装工作更加简捷、安全。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种等电位屏蔽电容式电压互感器的安装方法，所述等电位屏蔽电容式电压互感器由4个电容器单元串联组合而成，所述电容器单元包括设置在上下所述屏蔽电容支撑法兰间的、由内到外依次同轴设有的主电容器、内绝缘材料、屏蔽电容器和复合套筒；在所述主电容器与所述支撑法兰间设有支撑绝缘子，所述支撑绝缘子位于所述复合套筒的轴心上，所述支撑绝缘子底端设置在所述屏蔽电容支撑法兰内，所述支撑绝缘子顶端通过导向法兰与所述主电容器连接；所述复合套筒的顶端和底端分别设有与所述屏蔽电容支撑法兰相连的套筒法兰；其特征在于，所述方法包括下述步骤：

步骤1：安装电容器单元的均压环组件；

步骤2：安装电容器单元。

2.如权利要求1所述的安装方法，其特征在于，所述步骤1的安装电容器单元的均压环组件包括：在顶部电容器单元的顶端安装顶部均压环组件，顶部电容器单元的底端安装1个小均压环组件；在位于等电位屏蔽电容式电压互感器中间的两个电容器单元上各安装2个小均压环组件；在位于等电位屏蔽电容式电压互感器底部的电容器单元的顶端安装1个小均压环组件。

3.如权利要求2所述的安装方法，其特征在于，所述小均压环组件包括小均压环和小均压环支撑件；中间的两个电容器单元均安装2个小均压环组件，分别位于电容器单元两端的套筒法兰外侧；顶部电容器单元的套筒法兰与底部电容器单元的套筒法兰外侧安装1个小均压环组件。

4.如权利要求3所述的的安装方法，其特征在于，将电容器单元竖直放置在预先铺设橡皮垫的地面上，在位于电容器单元顶部和底部的套筒法兰外侧分别安装4个小均压环支撑件；所述小均压环支撑件通过穿过其表面上通孔的内六角螺钉与套筒法兰固定连接，所述内六角螺钉拧入套筒法兰侧面的两个拉铆钢套的螺孔中；套筒法兰侧面等间距设有4组拉铆钢套。

5.如权利要求3所述的的安装方法，其特征在于，所述小均压环支撑件安装后，将小均压环水平吊起并移动至复合套筒正上方，套在复合套筒外部；小均压环与小均压环支撑件通过依次穿过小均压环固定件顶面上通孔及小均压环支撑件上通孔的4个六角螺栓固定连接；

用4个M16六角螺母以及设置在小均压环支撑件的平垫及弹垫固定。

6.如权利要求1所述的的安装方法，其特征在于，所述顶部均压环组件包括无中心孔的端部密封法兰、均压环主支撑梁焊接件、高压母线连接件、中均压环、大均压环、大均压环内部支撑件和均压环支撑结构组件；

所述均压环主支撑梁焊接件等间距固定连接在端部密封法兰顶面的沟槽内；所述高压母线连接件通过穿过其底座上的通孔的内六角螺钉与端部密封法兰固定连接；所述内六角螺钉拧入端部密封法兰顶面上螺孔内；

所述均压环支撑结构组件插套在均压环主支撑梁焊接件上，通过穿过均压环支撑结构组件上的通孔用六角螺栓与均压环主支撑梁焊接件固定连接；

在所述均压环支撑结构组件的顶部及底部装配中均压环；所述中均压环通过六角螺栓依次穿过中均压环上的通孔及均压环支撑结构组件顶部的安装孔与均压环支撑结构组件顶部和底部固定连接；

在所述均压环支撑结构组件的中部装配大均压环；所述大均压环通过六角螺栓依次穿过大均压环上的通孔及均压环支撑结构组件的安装孔与均压环支撑结构组件固定连接；

所述顶部均压环组件与顶部电容器单元同轴线，且通过等长的双头螺柱固定连接。

7.如权利要求1所述的安装方法，其特征在于，将顶部均压环组件的轴线与电容器单元的轴线吻合，并用螺柱螺母将顶部均压环组件的端部密封法兰和电容器单元的端部密封法兰固定连接。

8.如权利要求1所述的安装方法，其特征在于，所述步骤2中，将4个电容器单元由下至上依次吊装连接；使位于下方电容器单元的静触头安装在上节电容器单元复合套筒底部的梅花触头中；两两电容器单元之间通过等长的双头螺柱固定连接。

9.如权利要求8所述的安装方法，其特征在于，所述双头螺柱穿过上节电容器单元的端部密封法兰以及下节电容器单元的端部密封法兰使两两电容器单元固定连接。

10.如权利要求9所述的安装方法，其特征在于，将双头螺柱插入位于上方电容器单元底部的通孔，并在螺柱顶端安装好平垫、弹垫及螺母；然后再将已安装静触头的上节电容器单元的复合套筒竖直吊起，移动至顶部均压环组件的轴线与电容器单元的轴线吻合后下降，同时调整上节电容器单元的位置，使螺柱插入下方电容器单元的端部密封法兰对应通孔，并在螺柱的底端安装好平垫、弹垫及螺母并拧紧。