電容式電壓互感器分析論文

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摘要：對研制新型絕緣結構的電容式電壓互感器的技術性能進行了闡述，說明該產品的研究開發是成功的。

關鍵詞：電容式電壓互感器鐵磁諧振局部放電溫升

1前言

本新型絕緣結構的電容式電壓互感器的研究課題是廣西壯族自治區技術攻關項目，經研究、試制，產品通過了廣西壯族自治區技術鑒定。

本電容式電壓互感器采用一種新型的絕緣結構，即電磁裝置為干式結構。具有下列技術經濟特點：

1．1電磁單元先經過絕緣處理，然后充微正壓SF6氣體保護。

1．2防滲漏效果好，氣體年泄漏率小于0．05％，產品使用壽命期間幾乎不用補氣。

1．3電磁單元無滲漏油的隱患，不用化驗油樣等年檢。

1．4由于電磁裝置充氣，可以節省油處理工藝時間，從而縮短產品的生產周期，同時改善了勞動條件。

1．5對研制GIS用電容式電壓互感器提供技術支持。

2研究的主要內容

2．1產品性能指標

2．1．1產品主要性能指標見表1。

2．1．2產品電容分壓器的tanδ≤0．10％，電容偏差不超過額定值的±5％。

2．1．3中間電壓變壓器繞組連接組為1／1／1－12－12。

2．1．4產品氣體年泄漏率應不超過0．5％。

2．1．5產品其余性能按GB／T4703－2001《電容式電壓互感器》及JJG314－1994《測量用電壓互感器》相應技術要求執行。

2．1．6產品外形及結構圖見圖1。

2．2耐壓性能

由于電磁裝置先經絕緣處理，即使SF6氣壓為0．1MPa的情況下亦通過了耐壓試驗，因此絕緣強度能夠達到要求。

2．3鐵磁諧振

電容式電壓互感器的性能好壞取決于鐵磁諧振性能的優劣，因此進行了比較詳細的研究。由于電磁裝置的絕緣強度能夠達到技術要求，在SF6氣壓為0．1～0．2MPa的情況下進行了試驗研究：阻尼器參數配合合理的情況下，在0．1MPa氣壓下可以通過鐵磁諧振試驗；阻尼器參數匹配不合理的情況下，即使諧振能夠有效抑制，由于暫態過電壓較高，在0．2MPa氣壓甚至更高的情況下，電磁單元內部會出現放電現象。

2．4局部放電性能

局部放電性能是新型絕緣結構的電容式電壓互感器研究的重點。SF6壓力需達到0．3MPa以上其性能方可與變壓器油相比。因此電磁裝置必須先經過絕緣處理，并且內部采取了均壓措施后，當SF6氣壓為0．2MPa時，電磁裝置的局部放電量為2～6pC；氣壓下降至0．12MPa時，電磁裝置的局部放電量仍為2～6pC；當SF6氣壓小于0．12MPa時，電磁裝置的局部放電量為10～50pC。

2．5溫升

GB／T4703－2001《電容式電壓互感器》規定如下：

a）二次繞組接額定負荷和剩余電壓繞組不接負荷的情況下，施加1．2倍額定電壓連續試驗，直到溫度達到穩定為止。各繞組的溫升應不超過60℃。

b）電磁單元在a）項1．2倍額定電壓下的溫升試驗達到穩定狀態后，立即施加1．5倍額定電壓，歷時30s，各繞組溫升應不超過70℃。

c）在上述試驗條件下，電磁單元的鐵心及其他金屬表面、油頂層的溫升應不超過70℃。

新型絕緣結構電磁裝置的散熱情況較油中不一樣，采用降低電流密度及加大散熱面等措施，確保產品的溫升不超過標準規定值。

在a）、b）、c）三種試驗條件下，試驗測試，各點溫升均不超過12℃。

2．6氣體泄漏率

采用HL－108檢漏儀，按照GB11023－1989規定方法測試，其年泄漏率為0．05％。

2．7準確度

準確度測試結果見表2。

3結論

3．1新型絕緣結構的電容式電壓互感器的鐵磁諧振、局部放電、溫升、精確度、泄漏率等技術要求達到了相應標準或技術條件的要求。

3．2電磁裝置經絕緣處理后，SF6氣壓在0．12～0．2MPa范圍內，局部放電量沒有明顯變化且小于10pC；SF6氣壓小于0．12MPa時局部放電量最大為50pC。

3．3電磁裝置的SF6氣壓在0．1MPa的情況下仍可滿足運行需求的絕緣性能。