电压互感器（PT）连接导线引起的误差分析

产品简介

1 前言
计量装置的准确、稳定运行直接影响到电量统计的准确、公正，涉及广大用电客户的利益。而电能计量装置的检定是保证电能计量准确、可靠的重要手段。电压互感器是电能计量装置的一个重要组成部分，其误差直接影响电能计量装置的准确性，确保其安全、正确运行是一项效益显著的工作。
2 电压互感器的分类
1）按用途分可分为测量用和保护用，测量用电压互感器是输出电压信息给电压表、电能表等；保护用电压互感器是输出电压信息给继电保护装置及设备。
2）按相数分为单相式和三相式。
3）按变压原理可分为电磁式及电容式电压互感器，又称为TV（PT）及CVT。
4）按绕组个数分为单绕组和多绕组电压互感器，多绕组顾名思义就是在低压侧只有多个二次绕组，可以根据准确等级不同使用于保护、测量、计量设备。
3 电磁式电压互感器基本原理及误差
3.1电磁式电压互感器工作原理
一次、二次线圈通过铁芯电磁感应，将高电压变换成标准低电压（100；100/3；V），供计量及保护用。电压互感器入端阻抗为电抗（感抗性质）。电网的所有元件中，入端阻抗为容抗（XC）性质的有：输电线对地电容；耦合电容器；断路器断口的并联电容及电容式电压互感器（以下简称CVT）。入端阻抗为感抗（XL）性质的有：电压互感器、变压器及电抗器。当电网正常操作（断路器投切）出现的操作过电压或大气过电压时，电网会因铁磁谐振（电网中容抗与感抗相等）而烧毁电网的某些元件（例：电压互感器）。由于变压器和电抗器在工作电压及过电压时其产品处于铁芯饱和状态，产品的入端阻抗值基本不变，而PT在电网电压改变时自身的感抗值可能会与电网的容抗值相等发生铁磁谐振烧毁电压互感器。所以，在电网中所有的元件中，仅要求电压互感器应避免铁磁谐振的发生。
3.2 电磁式电压互感器误差
电压互感器是通过二次侧的电压U2乘以二次绕组的变比KU来计算出高压侧电压的，但由于存在励磁电流、原边与副边绕组电阻和漏抗的存在，就影响了电压互感器的正确性，使得计算结果与高压侧电压在电压值和相位角的偏差，即电压误差和相位误差。
4 分析66kV电容式互感器试验
利用自激法测量C1与C2，同时绘制出接线试验图。通过对C1实施测量时，高压线电桥必须连接C2下节的低压端，一次中间变压器的尾端绕组与电容电压互感器的高压引线需要接地进行，低压电桥的输出位置对电容电压互感器的二次绕组中间变压器励磁进行加压。自动型电桥通过使用自激方法进行接线，通过2千伏至3千伏的试验电压测量出单元电容C1与C2的容量介损。串联两单元元件电容量经过计算后，其总容量为：C=C1*C2/（C1+C2），同时，技术人员需要比较铭牌值的电容量误差，并填写数据报告。另外，高压线不能与地面接触并且悬空，否则地面附加介损会出现更大的误差。高压引线的测量属于高压变电站电容式电压互感器项目的重点部分，通常情况下，检测方法包括正接线法及反接线法。正接线法指：通过将C3上端与高压中的高压线连接，随后连接下端信息号线。这种方法可以有效获得精准数据，但是，这种方法拆除工作较为繁杂，会浪费一定的人力与物力。反接线法指：将C3的上端作为接地端，下端连接电桥高压线，电容电源互感器滤波器与短接相连接，这种方法较为便利，不需拆除端子箱中的端子。新反接法采取屏蔽抵押性能设备，设备中利用反接线法进行连接。C3下端通过连接高压线电桥的芯线，来开启电容电压互感器的接地装置设备，短接两端子进行屏蔽后，测量的数据为C3上节的电容介损，由此可见，数据的准确性获得有效保障。实际上，新反线和反线实际测量值在铭牌值与电容值的误差不超过1%，正接线的误差小于0.5%。新反接线法的介损值接近正接线法，差距小于1%。通常情况下，反线的测量介损更大，这是因为受到了很多客观因素的影响。由此可见，为了达到数据准确性的目的，采用新正反接线法是十分有必要的。
5 66kV电容式互感器在测量试验注意事项
5.1 电容中介损自激法测量
测量工作无法顺利展开，这是由于电容式电压互感器放置于瓷套中，套管线放置于油箱中。同时，变压器与中压端的中间在油箱中处于较为稳定的连接状态。为了有效展开测量工作，技术人员可以采用自激法，从而得到有效的测量数据。电容互感器具有密封性，因此当裂缝或者渗漏出现时，潮气才能进入，但是工作人员加强巡逻可以及时发现裂缝和渗漏现象。另外，测量分压器是十分精准的，当多个元件破损时，容易引起电容量相应的变化，导致电容电压互感器停止运行，准确性检验才能实行。由此可见，现场电容式电压互感器的试验必须参照电容量的合理位置，同时仅实行横向测量的工作。
5.2 现场取样
电容式电压互感器包括单元电磁与分压电容器两部分。为了保障高压设备处于安全状态，设备必须为密封状态，同时，调控器常常出现热胀冷缩的现象。因此，现场抽样工作难以正常进行，很多工厂为了解决现场抽样难题，利用单元电磁的油样进行试验检测，但是这样的方法并不科学。
5.3 控制准确性
电容式电压互感器测量数据的准确性利于后期工作的有序进行。通过测量工作中选择适当的高低压臂，来保障数据信息的准确性。在现场试验中，必须保障产品质量合格。因此，工作人员在现场试验中，通过采用降低电压的方案，来保障测量数据的准确性。
5.4 电容器采用全膜介质
随着我国科技的发展，全膜介质电容器的制造技术越来越成熟，如今很多企业采用膜纸复合介质。在电容式电压互感器上使用全膜介质的利处非常多，包括：首先，绝缘强度效果明显。一般情况下，全膜介质的耐电强度至少超过复合介质40%；其次，有效降低了介质的损耗量。即使全膜介质电容器个别元件在工作中穿透后，两极板间依旧可以正常短接。耦合电容器的元件串联数量多，因此，设备在工作过程中不易出现故障。随着科技的发展，我国很多企业在全膜介质的应用技术越来越成熟，运行经验越来越丰富。很多电容式电压互感器及全膜介质的耦合电容器运行状态稳定，为推广应用全膜介质的大范围推广打下了扎实的基础。全膜介质电容器由于温度系数比较大，容易导致电容式电压互感器出现误差，可以采用裕度的方法来解决，从而保障数据的准确性。降低电容式电压互感器额定输出，利于全膜介质的使用。

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