一种邻相带电体误差影响试验装置及其试验方法
技术领域
本发明涉及一种电力系统互感器装置及其方法,具体讲涉及一种邻相带电体误差影响试验装置及其试验方法。
背景技术
随着特高压(交流1000kV及以上)输电技术的工程应用,特高压电网电压的准确测量成为有待研究解决的关键技术问题。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。光电式电压互感器、电子式电压互感器(均属于有源电压测量系统)目前还处在研发和试运行过程中,尚有电压测量精度、激光器寿命、系统可靠性等问题需进一步研究解决,尚未获得规模应用。
当进入超/特高压等级,电磁式电压互感器由于绝缘困难已很少采用。电容式电压互感器(CVT)由于结构简单、可靠性高、造价较低,仍是超/特高压等级电网电压测量的主要设备。但是,现有CVT的设计应用于特高压电网,遇到了如下的技术困难:
1)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邻相带电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。目前尚没有对于电容式电压互感器进行的邻相带电体误差影响试验方法。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明的目的是提供一种邻相带电体误差影响试验装置及其试验方法,本发明成功模拟了存在邻相带电体的情况,并验证了CVT在该种情况下其准确度依然能够达到高精度准确度等级的要求,并且在上述情况下产生的误差变化小于传统结构CVT。
本发明的目的是采用下述技术方案实现的:
本发明提供一种邻相带电体误差影响试验装置,其改进之处在于,所述装置包括试验变压器、调压器、标准互感器和等电位屏蔽电容式电压互感器试品以及邻相带电体;电源电压通过试验变压器和限流电阻接入标准电容式电压互感器的和等电位屏蔽电容式电压互感器试品的一次侧;所述试验变压器的原边与试验变压器连接,副边的一端接地,另一端与限流电阻的一端连接;限流电阻的另一端分别与标准电压互感器的一次侧和等电位屏蔽电容式电压互感器试品的一次侧连接;所述标准电容式电压互感器的二次侧和等电位屏蔽电容式电压互感器试品的二次侧均与互感器校验仪连接;所述邻相带电体与等电位屏蔽电容式电压互感器试品之间无干扰。
进一步地,所述调压器、标准电容式电压互感器、等电位屏蔽电容式电压互感器试品和邻相带电体均接地。
进一步地,选用与等电位屏蔽电容式电压互感器试品大均压环外形相同的两个均压环,且呈上下布置,悬挂或支撑在等电位屏蔽电容式电压互感器试品旁作为所述邻相带电体;所述邻相带电体的高度为与等电位屏蔽电容式电压互感器试品均压环下沿等高,高压引线从邻相带电体的均压环中心接与等电位屏蔽电容式电压互感器试品同幅值的邻相电压。
进一步地,测量电源电压的电容式电压互感器距离邻相带电体和等电位屏蔽电容式电压互感器试品足够远,等电位屏蔽电容式电压互感器试品距离试验变压器足够远(此处的距离要求以对试品无干扰为依据,避免由于试品周围的物体由于距离试品过近从而对试品的试验结果产生干扰。对于不同的具体试验,由于试验条件不同,距离也不同。需根据具体情况具体考虑。)
本发明还提供一种邻相带电体误差影响试验装置的试验方法,其改进之处在于,所述方法包括下述步骤:
①确定邻相带电体;
②在等电位屏蔽电容式电压互感器试品旁设置导体模拟邻相带电体;
③测量不同导体作为邻相带电体的误差;
④测量邻相带电体与等电位屏蔽电容式电压互感器试品在不同水平距离下的误差。
进一步地,所述步骤①中,选用与等电位屏蔽电容式电压互感器试品大均压环外形相同的两个均压环,且呈上下布置,悬挂或支撑在等电位屏蔽电容式电压互感器试品旁作为所述邻相带电体;所述邻相带电体的高度为与等电位屏蔽电容式电压互感器试品均压环下沿等高,高压引线从邻相带电体的均压环中心接与等电位屏蔽电容式电压互感器试品同幅值的邻相电压。
进一步地,所述步骤③中,按照不同距离布置等电位屏蔽电容式电压互感器试品与邻相带电体,在不同距离条件下进行误差测量;选取的距离大于试品的最小安全距离,且要具有现场可操作性。
进一步地,所述步骤④中,测量不同导体接地时对等电位屏蔽电容式电压互感器试品的误差影响。邻相带电体的形状、尺寸、高度、接地方式、与试品距离均对误差有影响。本试验方法在考虑了试验室实际条件与测量可行性后,选取了一种特定邻相带电体。通过比较,可知试验样品与标准互感器之间的偏差大小,从而可知样品的误差等级。
与现有技术比,本发明达到的有益效果是:
本发明提供的一种邻相带电体误差影响试验装置及其试验方法,成功模拟了存在邻相带电体的情况,验证了电容式电压互感器CVT在邻近设备接地情况下,其准确度是否依然能够达到高精度准确度等级的要求,并且在上述情况下产生的误差变化是否小于传统结构电容式电压互感器CVT。
本发明提供的试验方法可以利用现场现有的电容式电压互感器CVT作为邻相带电体,邻相带电体与电容式电压互感器CVT试品取不同的水平距离分别进行误差测量。
测量电源电压的电容式电压互感器CVT距离邻相带电体足够远,测量电源电压的CVT距离CVT试品足够远,CVT试品距离试验变压器足够远,减少相互之间的干扰。
附图说明
图1是本发明提供的等电位屏蔽电容式电压互感器邻相带电体误差影响试验的试验接线图。
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。
本发明提供一种邻相带电体误差影响试验装置,该装置包括试验变压器、调压器、标准互感器和等电位屏蔽电容式电压互感器试品以及邻相带电体;电源电压通过试验变压器和限流电阻接入标准电容式电压互感器的和等电位屏蔽电容式电压互感器试品的一次侧;所述试验变压器T2的原边与调压器T1连接,副边的一端接地,另一端与限流电阻R的一端连接;限流电阻R的另一端分别与标准电压互感器的一次侧和等电位屏蔽电容式电压互感器试品的一次侧连接;所述标准电容式电压互感器的二次侧和等电位屏蔽电容式电压互感器试品的二次侧均与互感器校验仪连接;所述邻相带电体与等电位屏蔽电容式电压互感器试品距离足够远(此处的距离要求以对试品无干扰为依据,避免由于试品周围的物体由于距离试品过近从而对试品的试验结果产生干扰。对于不同的具体试验,由于试验条件不同,距离也不同。需根据具体情况具体考虑。)所述调压器T1、标准电容式电压互感器、等电位屏蔽电容式电压互感器试品和邻相带电体均接地。
选用与等电位屏蔽电容式电压互感器试品大均压环外形相同的两个均压环,且呈上下布置,悬挂或支撑在等电位屏蔽电容式电压互感器试品旁作为所述邻相带电体;所述邻相带电体的高度为与等电位屏蔽电容式电压互感器试品均压环下沿等高,高压引线从邻相带电体的均压环中心接与等电位屏蔽电容式电压互感器试品同幅值的邻相电压。
测量电源电压的等电位屏蔽电容式电压互感器距离邻相带电体和等电位屏蔽电容式电压互感器试品足够远,等电位屏蔽电容式电压互感器试品距离试验变压器足够远(此处的距离要求以对试品无干扰为依据,避免由于试品周围的物体由于距离试品过近从而对试品的试验结果产生干扰。对于不同的具体试验,由于试验条件不同,距离也不同。需根据具体情况具体考虑。)
本发明还提供一种邻相带电体误差影响试验装置的试验方法,该方法包括下述步骤:
①确定邻相带电体;
②在等电位屏蔽电容式电压互感器试品旁设置导体模拟邻相带电体;
③测量不同导体邻相带电体的误差;
④测量邻相带电体与等电位屏蔽电容式电压互感器试品在不同水平距离下的误差;
所述步骤①中,选用与等电位屏蔽电容式电压互感器试品大均压环外形相同的两个均压环,且呈上下布置,悬挂或支撑在等电位屏蔽电容式电压互感器试品旁作为所述邻相带电体;所述邻相带电体的高度为与等电位屏蔽电容式电压互感器试品均压环下沿等高,高压引线从邻相带电体的均压环中心接与等电位屏蔽电容式电压互感器试品同幅值的邻相电压。
所述步骤③中,按照不同距离布置等电位屏蔽电容式电压互感器试品与邻相带电体,在不同距离条件下进行误差测量;选取的距离大于试品的最小安全距离,且要具有现场可操作性。
所述步骤④中,测量不同导体接地时对等电位屏蔽电容式电压互感器试品的误差影响。邻相带电体的形状、尺寸、高度、接地方式、与试品距离均对误差有影响。本试验方法在考虑了试验室实际条件与测量可行性后,选取了一种特定邻相带电体。通过比较,可知试验样品与标准互感器之间的偏差大小,从而可知样品的误差等级。
本发明提供的试验方法可根据试验要求改变电源电压等级(本次试验采用1000kV电压等级),可根据试验现场情况以及实际运行情况改变放置于等电位屏蔽电容式电压互感器试品附近的导体形状和大小,以得到不同导体带邻相电压时下的误差影响,可根据情况改变附近导体与等电位屏蔽电容式电压互感器试品之间的水平距离,以得到不同距离时邻相带电体对等电位屏蔽电容式电压互感器试品造成的误差影响情况。
本发明基于试验所用的一种高精度、快速响应、免现场效验的特高压电容式电压互感器,提出了一种模拟邻相带电体的方法,降低了试验难度,提高了可操作性并能与传统结构的CVT在相同情况进行下对比分析。
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。