CN110221130A - 一种电容式电压互感器测量结构及测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电容式电压互感器测量结构及测量方法，测量结构包括电容式电压互感器和精密介质损耗测试仪，所示电容式电压互感器的高压端与大地连接，电容式电压互感器的中间电压互感器尾端与大地断开连接，并与西林电桥的电压输入端电连接，所述西林电桥的电压输入端与大地断开连接。本发明利用隔离变压器将西林电桥的电源与大地隔离，同时将电容式电压互感器中间电压互感器尾端与大地断开，并与西林电桥的电压输入端相连，从而形成统一电位，即可不用拆除和恢复高压接地端实现对电容式电压互感器进行测量，省去了大量的时间和风险，并可用于相关新型仪器的开发。
Description
技术领域
本发明属于电气试验技术领域，具体涉及一种电容式电压互感器测量结构及测量方法。
背景技术
按照国标和行标要求，对电容式电压互感器要定期开展停电预试工作，测量其电容量和介质损耗角正切值，目前国际国内使用的精密介质损耗测试仪均是在西林电桥的原理上进行设计的，多采用自激法进行测量，测量原理如图2所示。按照安全工作规程要求，电容式电压互感器高压端需要接地，因此对电容量和介损的测量工作造成较大的困扰。
对于220kV及以上电容式电压互感器，测量时可分别测量各串联电容和分压电容的值，且目前市面上的仪器也能够达到很高的测量精度。
但对于110kV及以下的电容式电压互感器，在测量过程中，由于高压引线接地，因此必须拆除高压引线后才能精确测量出串联电容和分压电容的电容量和介损参数，这给预试工作造成了极大的不便，作业人员人身风险高，引线拆复后存在隐患，效率极其低下等。
发明内容
本发明的目的是：为了解决现有的实验方法和仪器在测量110kV及以下电容式电压互感器时，需要拆除高压引线，存在效率极其低下，设备风险大，人身风险高等问题，本发明提出了一种电容式电压互感器测量结构，能够有效解决110kV及以下电容式电压互感器预试中存在的问题，可以在不拆除高压引线的情况下，开展电容量和介质损耗试验项目，并满足其他电压等级的电容式电压互感器的精确测量。
本发明的技术方案是：一种电容式电压互感器测量结构，包括电容式电压互感器和精密介质损耗测试仪，所述电容式电压互感器的高压端通过仪器测量线与精密介质损耗测试仪电连接，电容式电压互感器的末端通过高压测量线与精密介质损耗测试仪电连接，所述电容式电压互感器的高压端与大地连接，所述电容式电压互感器的中间电压互感器尾端与大地断开连接，并与西林电桥的电压输入端电连接，所述西林电桥的电压输入端与大地断开连接。
作为上述电容式电压互感器测量结构的进一步改进，所述西林电桥的电压输入端与隔离变压器电连接。
作为上述电容式电压互感器测量结构的进一步改进，所述隔离变压器的一端与大地连接。
作为上述电容式电压互感器测量结构的进一步改进，所述西林电桥的电源对大地产生设定范围的电压差。
作为上述电容式电压互感器测量结构的进一步改进，所述电容式电压互感器具体包括主电容C1、分压电容C2、切换开关和中间电压互感器。
作为上述电容式电压互感器测量结构的进一步改进，所述电容式电压互感器中，主电容C1的一端为电容式电压互感器的高压端A，主电容C1的另一端分别与分压电容C2的一端、及中间电压互感器的一个连接端连接，分压电容C2的另一端为电容式电压互感器的末端N，其与切换开关的一端连接，切换开关的另一端与中间电压互感器的另一个连接端连接，为中间电压互感器的尾端E。
作为上述电容式电压互感器测量结构的进一步改进，所述精密介质损耗测试仪具体包括检流计G、电容CN、可变电阻R3、可变电容C4和电阻R4。
作为上述电容式电压互感器测量结构的进一步改进，所述精密介质损耗测试仪中，检流计G和可变电阻R3的一端均与仪器测量线Cx电连接，检流计G的另一端分别与可变电容C4、电阻R4及电容CN的一端电连接，电容CN的另一端与高压测量线Hx电连接，电阻R4、电容CN及可变电阻R3的另一端与中间电压互感器的尾端E电连接。
还提供一种电容式电压互感器介损电容量的测量方法，其关键在于，采用上述的电容式电压互感器测量结构进行测量。
本发明的有益效果是：本发明利用隔离变压器将西林电桥的电源与大地隔离，同时将电容式电压互感器中间电压互感器尾端与大地断开，并与西林电桥的电压输入端相连，从而形成统一电位，即可不用拆除和恢复高压接地端实现对电容式电压互感器进行测量，省去了大量的时间和风险，并可用于相关新型仪器的开发。
附图说明
图1为本发明的电容式电压互感器测量结构的原理示意图；
图2为现有电容式电压互感器测量原理示意图；
图3为本发明的电容式电压互感器的原理示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，为本发明的电容式电压互感器测量结构的原理示意图。一种电容式电压互感器测量结构，包括电容式电压互感器和精密介质损耗测试仪，所述电容式电压互感器的高压端通过仪器测量线与精密介质损耗测试仪电连接，电容式电压互感器的末端通过高压测量线与精密介质损耗测试仪电连接，所述电容式电压互感器的高压端与大地连接，所述电容式电压互感器的中间电压互感器尾端与大地断开连接，并与西林电桥的电压输入端电连接，所述西林电桥的电压输入端与大地断开连接。
如图3所示，为本发明的电容式电压互感器的原理示意图。本发明涉及的电容式电压互感器包括主电容C1、分压电容C2、切换开关和中间电压互感器，主电容C1的一端为电容式电压互感器的高压端A，主电容C1的另一端分别与分压电容C2的一端、及中间电压互感器的一个连接端连接，分压电容C2的另一端为电容式电压互感器的末端N，其与切换开关的一端连接，切换开关的另一端与中间电压互感器的另一个连接端连接，为中间电压互感器的尾端E。
本发明涉及的精密介质损耗测试仪包括检流计G、电容CN、可变电阻R3、可变电容C4和电阻R4，检流计G和可变电阻R3的一端均与仪器测量线Cx电连接，检流计G的另一端分别与可变电容C4、电阻R4及电容CN的一端电连接，电容CN的另一端与高压测量线Hx电连接，电阻R4、电容CN及可变电阻R3的另一端与中间电压互感器的尾端E电连接。
对于110kV电容式电压互感器，在停电预试时，其高压端必须接地才能满足工作人员的安全要求。在目前使用的实验方法和仪器上，如果不拆除高压端的接地线，则电流不再经过西林电桥，而是直接通过大地回流到电源的另一端，因此必须要拆除高压接地线。
本发明将电容式电压互感器的高压端A通过仪器测量线Cx与精密介质损耗测试仪电连接，且将电容式电压互感器的高压端A与大地连接，电容式电压互感器的末端N通过高压测量线Hx与精密介质损耗测试仪电连接，西林电桥的电压输入端与大地断开连接，使得西林电桥的电源与大地进行隔离，实现西林电桥不接地测量；西林电桥电源与大地隔离，电源两端对地电压具体控制在36V以下，通过电容式电压互感器的中间电压互感器绕组，感应出对地约3kV的高压，则在西林电桥中的电压约为3000±36V，而此时由于西林电压与大地隔开，电容式电压互感器高压端接地对电桥的平衡没有影响，西林电桥中仍然可以流过高压电流，使西林电桥达到平衡，从而测量出电容式电压互感器各段的电容量和介质损耗值。
优选地，本发明的西林电桥的电压输入端与隔离变压器T电连接，利用隔离变压器T将西林电桥的电源与大地隔离，隔离变压器T的另一端与大地连接，西林电桥的电源对大地产生设定范围的电压差，具体设定西林电桥电源与大地中间产生36V以下的电压差，将电容式电压互感器中间电压互感器尾端E与大地断开，并与西林电桥的电压输入端相连，从而形成统一电位，即可不用拆除和恢复高压接地端对电容式电压互感器进行测量，省去了大量的时间和风险，并可用于相关新型仪器的开发。
还提供一种电容式电压互感器介损电容量的测量方法，其关键在于，采用上述的电容式电压互感器测量结构进行测量。
本发明的电容式电压互感器测量结构与现有技术相比，测量一台110kV电容式电压互感器，现有技术需要用时约60分钟，工作人员3人，测量结果为C1＝25.98nF；tgδ1＝0.208％；C2＝97.45nF；tgδ2＝0.14％；而本发明仅需用时2分钟，工作人员1人，测量结果为：C1＝25.99nF；tgδ1＝0.212％；C2＝97.56nF；tgδ2＝0.143％，效率提升97％，节约人工67％。
本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种电容式电压互感器测量结构，包括电容式电压互感器和精密介质损耗测试仪，所述电容式电压互感器的高压端通过仪器测量线与精密介质损耗测试仪电连接，电容式电压互感器的末端通过高压测量线与精密介质损耗测试仪电连接，其特征在于，所述电容式电压互感器的高压端与大地连接，所述电容式电压互感器的中间电压互感器尾端与大地断开连接，并与西林电桥的电压输入端电连接，所述西林电桥的电压输入端与大地断开连接。
2.如权利要求1所述的电容式电压互感器测量结构，其特征在于，所述西林电桥的电压输入端与隔离变压器电连接。
3.如权利要求2所述的电容式电压互感器测量结构，其特征在于，所述隔离变压器的一端与大地连接。
4.如权利要求3所述的电容式电压互感器测量结构，其特征在于，所述西林电桥的电源对大地产生设定范围的电压差。
5.如权利要求4所述的电容式电压互感器测量结构，其特征在于，所述电容式电压互感器具体包括主电容C1、分压电容C2、切换开关和中间电压互感器。
6.如权利要求5所述的电容式电压互感器测量结构，其特征在于，所述电容式电压互感器中，主电容C1的一端为电容式电压互感器的高压端A，主电容C1的另一端分别与分压电容C2的一端、及中间电压互感器的一个连接端连接，分压电容C2的另一端为电容式电压互感器的末端N，其与切换开关的一端连接，切换开关的另一端与中间电压互感器的另一个连接端连接，为中间电压互感器的尾端E。
7.如权利要求6所述的电容式电压互感器测量结构，其特征在于，所述精密介质损耗测试仪包括检流计G、电容CN、可变电阻R3、可变电容C4和电阻R4。
8.如权利要求7所述的电容式电压互感器测量结构，其特征在于，所述精密介质损耗测试仪中，检流计G和可变电阻R3的一端均与仪器测量线Cx电连接，检流计G的另一端分别与可变电容C4、电阻R4及电容CN的一端电连接，电容CN的另一端与高压测量线Hx电连接，电阻R4、电容CN及可变电阻R3的另一端与中间电压互感器的尾端E电连接。
9.一种测量电容式电压互感器介损电容量的方法，其特征在于，采用权利要求1-8任一项所述的电容式电压互感器测量结构进行测量。
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