cv二次出入口端子板受損時(shí)測量回路性能的分析

cv二次出入口端子板受損時(shí)測量回路性能的分析

電容式電壓傳感器（又稱rct）由電容壓器、電磁單元（包括中間電壓和電磁器）和連接線組成。有兩種結(jié)構(gòu)。其中一個(gè)是簡單的結(jié)構(gòu)。分壓器和磁體都是具有公共輸出連接的單元。另一種是整體結(jié)構(gòu)。分壓器和磁體單元安裝在瓷毯上。中壓線不會(huì)泄漏，因此磁體和電壓器之間沒有損壞。其結(jié)構(gòu)原理如圖1所示,圖中的C2、中間變壓器T、補(bǔ)償電抗器L、阻尼器都組裝在同一油箱內(nèi)。對于無中間抽壓端子的產(chǎn)品要測量C1和C2的介質(zhì)損耗需采用自激法。介質(zhì)損耗是衡量絕緣質(zhì)量的重要性能,是高壓電力設(shè)備驗(yàn)收和預(yù)防性試驗(yàn)的主要指標(biāo)之一,電力設(shè)備絕緣的受潮、熱老化或局部放電都是引起介質(zhì)損耗增加的原因,因此介質(zhì)損耗一般反映絕緣老化的程度。高壓互感器的二次出線板不屬于互感器的主絕緣,雖然其絕緣質(zhì)量不會(huì)直接影響高壓互感器的安全運(yùn)行,但是直接影響著互感器絕緣的介質(zhì)損耗值。電容式電壓互感器C2末端及二次繞組都通過出線端子板引出,端子板一般由環(huán)氧玻璃布層壓板制成,正常情況下絕緣電阻很高,當(dāng)這種層壓板壓制質(zhì)量差或表面有污穢時(shí),受潮嚴(yán)重降低層壓板的體積或表面電阻率,使絕緣電阻大大降低,測量C1、C2介質(zhì)損耗的結(jié)果受到影響。二次出線板的受潮往往可使互感器的介質(zhì)損耗角正切超過安全值。1電磁單元二次進(jìn)出板也受到影響,容易表1是某變電站110kVCVT介質(zhì)損耗的試驗(yàn)數(shù)據(jù),可見測量的C1、C2電容量穩(wěn)定,但是介質(zhì)損耗明顯增大。檢查出線端子板,發(fā)現(xiàn)板上出線端子的緊固螺栓、螺母、墊片均生銹,用酒精擦洗端子板及電吹風(fēng)干燥,測量的介質(zhì)損耗緩慢降低,顯然是端子板受潮的影響。電磁單元二次出線板受潮使得CVT絕緣性能下降以及介質(zhì)損耗測量值變大,嚴(yán)重影響CVT的性能指標(biāo)和預(yù)防性試驗(yàn)結(jié)果。測試末端δ及二次繞組絕緣電阻異常情況如表2所示,出線端子絕緣電阻嚴(yán)重下降,低于《輸變電設(shè)備檢修預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》要求值1000MΩ。2橋路平衡時(shí)的等效工作原理CVT自激法測量C1介質(zhì)損耗的原理如圖2,可以看出試驗(yàn)電壓加在A′端,標(biāo)準(zhǔn)電容CN與C2串聯(lián),因CN50pF阻抗64MΩ、C243600pF阻抗73kΩ,CN的阻抗大大于C2的阻抗,試驗(yàn)電壓幾乎降在CN上,C2的壓降及影響可略而不計(jì)。N點(diǎn)是C2的末端δ,通過引線連接到二次端子板,對地絕緣僅為35MΩ,在正常情況下絕緣很高,規(guī)程要求大于1000MΩ,而端子板電容量很小,故其對測量的影響可略而不計(jì)。當(dāng)出線板嚴(yán)重受潮時(shí),絕緣只有幾十MΩ,端子板有泄漏電流通過,忽略端子板電容,此時(shí)相當(dāng)于N點(diǎn)對地接1個(gè)電阻Re,將會(huì)影響測量的準(zhǔn)確度,其等效原理圖如圖3,橋路平衡時(shí)相對應(yīng)的向量如圖4?？煞治鋈缦?(1)當(dāng)被試支路主電容C1無損耗時(shí),其電流為純電容電流IC1,相位超前試驗(yàn)電壓US90°;當(dāng)C1有損耗時(shí),其電流ICX含有容性電流IC1和阻性電流IR1,IC1與IR1互差90°,故ICX偏離IC1的相位為δ1,介質(zhì)損耗角正切值tanδ1=IR1/IC1,以其大小衡量被試品絕緣的優(yōu)劣,絕緣良好時(shí),主電容C1的阻性電流IR1、介質(zhì)損耗tanδ1均很小。(2)二次出線板絕緣良好時(shí),IC2=ICN,相位超前于試驗(yàn)電壓US90°;而二次出線板受潮時(shí),相當(dāng)于在標(biāo)準(zhǔn)支路的N點(diǎn)對地接1個(gè)電阻Re,因R4與C4并聯(lián)阻抗小小于CN的容抗,故可看成是CN與Re并聯(lián)再與C2串聯(lián),顯然標(biāo)準(zhǔn)支路不在是純電容電路,而是個(gè)移相電路,IC2偏移了δ3角度。當(dāng)Re小于CN的阻抗,還可近似地看成C2與Re串聯(lián)分壓,IC2近似于IRe,向量IC2、IRe、URE近似于同相位,則CN在URe的作用下流過電流ICN,其相位超前于URe90°,比正常情況下的ICN超前了δ2角度,則ICX與ICN偏差的角度δ=δ1+δ2,其中δ1是試品本身引起的介質(zhì)損耗角,而δ2受潮引起的標(biāo)準(zhǔn)電容支路的偏差損耗角。因此,二次端子出線板受潮后,使測量得主電容C1的tanδ1存在偏大的誤差。3端子板電壓的影響CVT自激法測量C2介質(zhì)損耗的原理如圖5,可以看出試驗(yàn)電壓加在A′端,標(biāo)準(zhǔn)電容CN與C1串聯(lián),因CN的阻抗大大于C1的阻抗,試驗(yàn)電壓幾乎降在CN上,C2的壓降及影響可略而不計(jì)。N點(diǎn)是C2的末端,在正常情況下絕緣很高,一般大于1000MΩ,受潮時(shí)測量絕緣電阻為35MΩ,端子板電容量很小,故對測量的影響可略而不計(jì)。當(dāng)端子板嚴(yán)重受潮時(shí),各個(gè)端子之間的絕緣電阻大大降低,N點(diǎn)對地有電阻Re,端子板的激磁端對N點(diǎn)有電阻Re2,在CVT二次激磁電壓Udadx的作用下有電流Ie2,其等效原理圖如圖6所示。如圖6,C2電容量高達(dá)43600pF,電橋平衡時(shí)R3很小,C2阻抗73kΩ相對于R3要大得多,N端的壓降很小,而自激法測量C2時(shí)的激磁電壓Udadx約15V,與US同相位,在Udadx作用下的阻性電流Ie2流過R3,這相當(dāng)與被測支路損耗增大,使測量介質(zhì)損耗角增大,如圖7所示。4cvt電容分壓器介質(zhì)損耗測量原理(1)采用自激法測量CVT電容分壓器介質(zhì)損耗,當(dāng)二次端子板受潮,測量C1的介質(zhì)損耗時(shí),相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)支路的標(biāo)準(zhǔn)電容CN與端子板對地絕緣電阻Re并聯(lián)再與C2串聯(lián)構(gòu)成移相電路,使流過標(biāo)準(zhǔn)電容的電流超前偏移一個(gè)角度,使測量的C1介質(zhì)損耗產(chǎn)生增大的偏差。(2)采用自激法測量CVT電容分壓器介質(zhì)損耗,當(dāng)二次端子板受潮,測量C2的介質(zhì)損耗時(shí),二次