電容式電壓互感器(更新版)
【正文】 系統(tǒng)中的諧波污染越來越嚴重，諧波不僅影響著電能質(zhì)量問題還給電能的計量帶來了巨大挑戰(zhàn)。近年來電容式電壓互感器常見的故障主要有：1) 分壓電容故障電容式電壓互感器電容故障主要是由于分壓電容發(fā)生短路擊穿、電壓互感器內(nèi)部受潮導(dǎo)致電容故障等。4） 測量用二次繞組端子1a~1n：主要用于穩(wěn)態(tài)測量，接額定負載和測量儀器。所以我們主要針對電網(wǎng)中使用最為廣泛的電容式電壓互感器進行了研究。電壓互感器根據(jù)結(jié)構(gòu)型式主要分為電磁式、電容式和電子式三種。PT本質(zhì)上是一臺容量不大的變壓器，其在低壓等級的測量準確度較高，但隨著電壓等級的升高，其絕緣可靠性變低，成本也更為昂貴。CVT的結(jié)構(gòu)原理如圖11，其主要分為以下幾個部分[7]：1） 分壓電容器CC2：用于將一次系統(tǒng)高壓進行分壓，取得較為合理的中間電壓，假定輸入端電壓為U1n，則分壓得到的中間電壓U1為：U1=U1nC1C1+C2。7） 電磁單元端子e1~e2：接入耦合載波裝置，此時的分壓電容用作耦合電容在繼電保護載波通信中使用。中間變壓器的二次回路也可能由于二次控制線絕緣層或者其他原因造成二次回路短路接地。國外在上個世紀就做了很多關(guān)于電壓互感器的頻率特性、諧波傳遞特性的研究，1998年挪威研究人員發(fā)現(xiàn)CVT在幾百赫茲時就具有較大的誤差；新西蘭研究人員對220kV變電站內(nèi)的CVT比例誤差在不同頻率（50Hz2500Hz）下進行測試，測試結(jié)果表明CVT的變比變化最大者可為名義比例電壓的1/10。)其中S為額定輸出容量，U1為實際一次電壓，φ為負載功率因數(shù)角，ω為實際角頻率。CVT電磁單元中的阻尼器由工頻下發(fā)生諧振的電容、電感并聯(lián)而成，溫度對它們的影響是不同的，所以溫度變化時，阻尼器的失諧度會增加，從而導(dǎo)致CVT的二次輸出產(chǎn)生偏移。6) 二次負載CVT的二次負載變化包括負載的容量、功率因數(shù)等方面的變化。按照圖12的仿真模型（只考慮單相），在MATLAB的Simulink平臺搭建CVT仿真等效電路，電源采用工頻電壓源，仿真參數(shù)采用220kV CVT實際運行參數(shù)[2]，并均歸算至一次側(cè)。CVT二次輸出誤差（此處只考慮比值誤差）仿真結(jié)果如圖15，16。參考文獻[1] 李林川. 電能生產(chǎn)過程[M]. 科學(xué)出版社, 2011.[2] 李永森. 電容式電壓互感器誤差特性影響因素研究[D]. 2016.[3] 李光茂. 廣州電網(wǎng)2005～2015年CVT運行分析[J]. 電力電容器與無功補償, 2017, 38(3):110115.[4] 劉濤. 電容式電壓互感器校驗及誤差分析[D]. 2017.[5] 盧斌. 電容式電壓互感器二次電壓異常分析[J]. 電網(wǎng)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2018，21(5):3537.[6] 盧亦韜, 楊杰. 淺談電容式電壓互感器二次電壓異常原因及對策[J]. 現(xiàn)代經(jīng)濟信息, 2017(11):348348.[7] 趙黎. 電容式電壓互感器的仿真建模及在輸電系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D]. 2017.
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