一種500kV電磁式電壓互感器交流倍頻耐壓試驗(yàn)電路和方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種500kV電磁式電壓互感器交流倍頻耐壓試驗(yàn)電路，其包括變頻電源、勵(lì)磁變壓器以及倍頻耐壓電路，所述倍頻耐壓電路包括試驗(yàn)電抗器、由高壓臂電容和低壓臂電容串聯(lián)組成的分壓器、以及電磁式電壓互感器和雜散電容，其中，變頻電源的變頻輸出端連接至勵(lì)磁變壓器的初級(jí)繞組，所述試驗(yàn)電抗器和分壓器串聯(lián)后并接于勵(lì)磁變壓器的次級(jí)繞組的兩端，且分壓器和勵(lì)磁變壓器的次級(jí)繞組之間接地，雜散電容和電磁式電壓互感器的一次繞組均與分壓器并聯(lián)連接，所述倍頻耐壓電路和勵(lì)磁變壓器的次級(jí)繞組構(gòu)成試驗(yàn)諧振回路。本發(fā)明還公開了該試驗(yàn)電路的試驗(yàn)方法。本發(fā)明在電磁式電壓互感器一次繞組施加試驗(yàn)電壓，避免了從二次繞組加壓容量不足的問題。
【專利說明】—種500kV電磁式電壓互感器交流倍頻耐壓試驗(yàn)電路和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電磁式電壓互感器的交流耐壓試驗(yàn)方法，特別是針對(duì)500kV電磁式電壓互感器常規(guī)交流倍頻感應(yīng)耐壓試驗(yàn)系統(tǒng)和方法的改進(jìn)。
【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)現(xiàn)行交接試驗(yàn)規(guī)程要求，電磁式電壓互感器現(xiàn)場耐壓試驗(yàn)有以下2種方法:一是工頻耐壓試驗(yàn)(45?65Hz)，即對(duì)一次繞組首尾短接，對(duì)地施加工頻電壓，以檢驗(yàn)被試品對(duì)工頻電壓升高的絕緣承受能力。對(duì)于分級(jí)絕緣的電磁式電壓互感器，其一次繞組末端絕緣水平很低，只有5kV左右，這使得外施耐壓試驗(yàn)電壓值遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于設(shè)備運(yùn)行時(shí)一次繞組的電壓，難以考核設(shè)備的絕緣狀況。二是感應(yīng)耐壓試驗(yàn)，既一次繞組末端接地，在二次繞組加壓使一次繞組首端對(duì)末端感應(yīng)試驗(yàn)電壓的方法。此法既可以考核電磁式電壓互感器的主絕緣(繞組對(duì)地，相間和不同電壓等級(jí)繞組間的絕緣)，也可以考核電壓互感器的縱絕緣(同一繞組層間、匝間及段間絕緣)，因此分級(jí)絕緣的電磁式電壓互感器均采用感應(yīng)耐壓試驗(yàn)。感應(yīng)電壓試驗(yàn)時(shí)，為防止鐵芯飽和及勵(lì)磁電流過大，試驗(yàn)電壓的頻率應(yīng)大于額定頻率，一般對(duì)電磁式電壓互感器采用倍頻(100?300Hz)感應(yīng)耐壓試驗(yàn)。對(duì)于電壓等級(jí)較高的PT，互感器二次繞組的容量無法滿足試驗(yàn)要求，所以這種方法有一定的局限性。
[0003]對(duì)于500kV電磁式電壓互感器，由于試驗(yàn)電壓高，而二次繞組熱極限容量限值與低電壓等級(jí)的電壓互感器相差不大，利用二次繞組加壓的試驗(yàn)方法會(huì)在二次繞組上出現(xiàn)很大的電流，對(duì)二次繞組造成損壞。雖然可以采取并聯(lián)電抗器和多個(gè)二次繞組串聯(lián)加的方法，但補(bǔ)償度難以控制，一旦試品發(fā)生閃絡(luò)或擊穿，電抗器將失去補(bǔ)償作用，難以滿足試驗(yàn)要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決500kV PT感應(yīng)耐壓二次繞組容量不足的問題，本發(fā)明專利提出了一種利用配置串聯(lián)電抗器的諧振升壓裝置在PT —次繞組上直接施加3倍頻試驗(yàn)電壓的耐壓試驗(yàn)電路，其可以利用電容分壓器直接測量PT —次試驗(yàn)電壓。該方法很好的解決了常規(guī)試驗(yàn)方法帶來的問題，能夠很好的滿足了 500kV及以上PT的倍頻耐壓試驗(yàn)條件，驗(yàn)證了 PT在運(yùn)輸和安裝后的絕緣性能。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:
[0006]一種500kV電磁式電壓互感器交流倍頻耐壓試驗(yàn)電路，其包括變頻電源VF、勵(lì)磁變壓器T以及倍頻耐壓電路，所述倍頻耐壓電路包括試驗(yàn)電抗器L1、由高壓臂電容Cl和低壓臂電容C2串聯(lián)組成的分壓器、電磁式電壓互感器PT以及由大地和試驗(yàn)引線等效形成的雜散電容C3，其中，變頻電源VF的變頻輸出端連接至勵(lì)磁變壓器T的初級(jí)繞組，所述試驗(yàn)電抗器LI和分壓器串聯(lián)后并接于勵(lì)磁變壓器T的次級(jí)繞組的兩端，且分壓器和勵(lì)磁變壓器T的次級(jí)繞組之間接地，雜散電容C3和電磁式電壓互感器PT的一次繞組均與分壓器并聯(lián)連接，所述倍頻耐壓電路和勵(lì)磁變壓器T的次級(jí)繞組構(gòu)成試驗(yàn)諧振回路。
[0007]所述倍頻耐壓電路進(jìn)一步包括一過壓保護(hù)裝置MOAI，所述過壓保護(hù)裝置MOAI并接于勵(lì)磁變壓器T的次級(jí)繞組的兩端，所述過壓保護(hù)裝置MOAI為避雷器或球隙保護(hù)裝置。
[0008]所述勵(lì)磁變壓器T的初級(jí)繞組由一個(gè)低壓繞組形成，所述勵(lì)磁變壓器T的次級(jí)繞組由二個(gè)高壓繞組串聯(lián)形成。
[0009]所述電磁式電壓互感器PT的一次繞組等效為電阻R、電感L和試品電容C4，所述試品電容C4與分壓器并聯(lián)連接，所述電阻R、電感L串聯(lián)后再與試品電容C4并聯(lián)連接。
[0010]所述倍頻耐壓電路等效為試驗(yàn)電抗器L1、高壓臂電容Cl、雜散電容C3和試品電容C4，其中，所述試驗(yàn)電抗器L1、高壓臂電容Cl串聯(lián)后并聯(lián)于勵(lì)磁變壓器T的次級(jí)繞組的兩端，所述雜散電容C3和試品電容C4均與高壓臂電容Cl并聯(lián)連接。
[0011]所述高壓臂電容Cl和低壓臂電容C2之間通過一采樣信號(hào)線連接于變頻電源VF的反饋端。
[0012]同時(shí)，為了解決500kV PT感應(yīng)耐壓二次繞組容量不足的問題，本發(fā)明專利提出了一種利用配置串聯(lián)電抗器的諧振升壓裝置在PT 一次繞組上直接施加3倍頻試驗(yàn)電壓的耐壓試驗(yàn)方法，其可以利用電容分壓器直接測量PT 一次試驗(yàn)電壓。該方法很好的解決了常規(guī)試驗(yàn)方法帶來的問題，能夠很好的滿足了 500kV及以上PT的倍頻耐壓試驗(yàn)條件，驗(yàn)證了 PT在運(yùn)輸和安裝后的絕緣性能。
[0013]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:
[0014]采用上述的500kV電磁式電壓互感器交流倍頻耐壓試驗(yàn)電路進(jìn)行交流倍頻耐壓試驗(yàn)的方法，其包括以下步驟:
[0015]步驟1、根據(jù)現(xiàn)場測量和設(shè)備出廠試驗(yàn)數(shù)據(jù)、技術(shù)參數(shù)獲取500kV電磁式電壓互感器電氣參數(shù)模型；
[0016]步驟2、確定試驗(yàn)諧振回路的諧振參數(shù)，其包括以下步驟:
[0017]步驟21、確定試驗(yàn)諧振回路的完整等效電路:
[0018]根據(jù)500kV電磁式電壓互感器電氣參數(shù)模型，將電磁式電壓互感器PT的一次繞組等效為電阻R、電感L和試品電容C4,以試驗(yàn)諧振回路的完整等效電路，其中，所述試品電容C4與分壓器并聯(lián)連接，所述電阻R、電感L串聯(lián)后再與試品電容C4并聯(lián)連接，根據(jù)完整等效電路得到試驗(yàn)諧振回路的總電容C:
【權(quán)利要求】
1.一種500kV電磁式電壓互感器交流倍頻耐壓試驗(yàn)電路，其特征在于，其包括變頻電源VF、勵(lì)磁變壓器T以及倍頻耐壓電路，所述倍頻耐壓電路包括試驗(yàn)電抗器L1、由高壓臂電容Cl和低壓臂電容C2串聯(lián)組成的分壓器、電磁式電壓互感器PT以及由大地和試驗(yàn)引線等效形成的雜散電容C3，其中，變頻電源VF的變頻輸出端連接至勵(lì)磁變壓器T的初級(jí)繞組，所述試驗(yàn)電抗器LI和分壓器串聯(lián)后并接于勵(lì)磁變壓器T的次級(jí)繞組的兩端，且分壓器和勵(lì)磁變壓器T的次級(jí)繞組之間接地，雜散電容C3和電磁式電壓互感器PT的一次繞組均與分壓器并聯(lián)連接，所述倍頻耐壓電路和勵(lì)磁變壓器T的次級(jí)繞組構(gòu)成試驗(yàn)諧振回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的500kV電磁式電壓互感器交流倍頻耐壓試驗(yàn)電路，其特征在于，所述倍頻耐壓電路進(jìn)一步包括一避雷器或球隙保護(hù)裝置，所述避雷器或球隙保護(hù)裝置并接于勵(lì)磁變壓器T的次級(jí)繞組的兩端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的500kV電磁式電壓互感器交流倍頻耐壓試驗(yàn)電路，其特征在于，所述勵(lì)磁變壓器T的初級(jí)繞組由一個(gè)低壓繞組形成，所述勵(lì)磁變壓器T的次級(jí)繞組由二個(gè)高壓繞組串聯(lián)形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的500kV電磁式電壓互感器交流倍頻耐壓試驗(yàn)電路，其特征在于，所述電磁式電壓互感器PT的一次繞組等效為電阻R、電感L和試品電容C4，所述試品電容C4與分壓器并聯(lián)連接，所述電阻R、電感L串聯(lián)后再與試品電容C4并聯(lián)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的500kV電磁式電壓互感器交流倍頻耐壓試驗(yàn)電路，其特征在于，所述倍頻耐壓電路等效為試驗(yàn)電抗器L1、高壓臂電容Cl、雜散電容C3和試品電容C4，其中，所述試驗(yàn)電抗器L1、高壓臂電容Cl串聯(lián)后并聯(lián)于勵(lì)磁變壓器T的次級(jí)繞組的兩端，所述雜散電容C3和試品電容C4均與高壓臂電容Cl并聯(lián)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的500kV電磁式電壓互感器交流倍頻耐壓試驗(yàn)電路，其特征在于，所述高壓臂電容Cl和低壓臂電容C2之間通過一采樣信號(hào)線連接于變頻電源VF的反饋端。
7.采用權(quán)利要求1所述的500kV電磁式電壓互感器交流倍頻耐壓試驗(yàn)電路進(jìn)行交流倍頻耐壓試驗(yàn)的方法，其特征在于，其包括以下步驟: 步驟1、根據(jù)現(xiàn)場測量和設(shè)備出廠試驗(yàn)數(shù)據(jù)、技術(shù)參數(shù)獲取500kv電磁式電壓互感器電氣參數(shù)模型； 步驟2、確定試驗(yàn)諧振回路的諧振參數(shù)，其包括以下步驟: 步驟21、確定試驗(yàn)諧振回路的完整等效電路: 根據(jù)500kV電磁式電壓互感器電氣參數(shù)模型,將電磁式電壓互感器PT的一次繞組等效為電阻R、電感L和試品電各C4,以試驗(yàn)諧振回路的完整等效電路，其中，所述試品電各C4與分壓器并聯(lián)連接，所述電阻R、電感L串聯(lián)后再與試品電容C4并聯(lián)連接，根據(jù)完整等效電路得到試驗(yàn)諧振回路的總電容C:
【文檔編號(hào)】G01R35/02GK104035013SQ201410239362
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月30日
【發(fā)明者】張晉寅, 王竣, 周海濱, 楚金偉, 楊曉峰, 陸春玉, 黎建平, 劉暢, 羅小彬 申請(qǐng)人:中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司超高壓輸電公司檢修試驗(yàn)中心