[发明专利]一种罐式电容式电压互感器暂态特性的等效试验电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种输变电技术，具体涉及一种罐式电容式电压互感器暂态特性的等效试验电路。

背景技术

罐式CVT(电容式电压互感器)的原理与传统CVT原理相同，主要由电容分压器、中间变压器、补偿电抗器、阻尼器等部分组成，后三部分总称为电磁单元。罐式CVT和传统柱式CVT最大的区别在于电容分压器的结构不同，传统柱式CVT的电容分压器采用的都是绝缘性能不可恢复的油浸式膜纸材料作为绝缘介质；罐式CVT的分压器主绝缘采用的是绝缘性能可恢复的SF6气体，高压臂电容C1及中压电容C21均为同轴圆柱体结构，绝缘性能优良。传统柱式CVT适用于敞开式变电站，罐式CVT既可用于敞开式变电站，也可用于GIS站。

罐式CVT由电容分压器(主罐体)、外挂中压电容和外挂电磁单元组成。主罐体与外挂中压电容和外挂电磁单元采用三通连接，并装有盆式绝缘子，与外挂中压电容和外挂电磁单元气室隔离。

主罐体为同轴圆柱电极结构，由高压电极、中压电极组成，采用SF6气体绝缘。高压电极在最内层，高压电极与中压电极柱面之间形成高压电容C1，中压电极与主罐体即地电位电极柱面之间形成中压电容C21，中压电容不足的部分，通过并联外挂中压电容C22来实现。

CVT暂态特性包括铁磁谐振特性和暂态响应特性两个方面的内容，这主要是由CVT本身的结构所决定的。当CVT在过渡过程中时，CVT回路中的非线性电感会和主回路中的电容在很宽的参数范围内发生铁磁谐振，除了在CVT设计时合理选择参数以尽量减弱谐振强度外，最重要的是要保证谐振发生时，CVT应能在规定时间内可靠阻尼铁磁谐振。瞬变响应性能是用来衡量CVT二次电压对一次电压的响应速度的一项判据，对电力系统快速保护有直接影响。

GB/T 20840.5-2013《互感器第5部分电容式电压互感器的补充技术要求》对CVT的铁磁谐振与暂态响应都有明确的试验考核要求：对铁磁谐振要求如下：在0.8、1.0和1.2倍Upr下，二次绕组短时短路，消除短路后，要求其二次电压的峰值在额定频率的10个周波之内恢复到与短路前的正常值相差不大于10％的电压值；在1.5倍Upr下，在二次消除短路后，要求其铁磁谐振持续的时间应不超过2s；暂态响应试验是二次绕组带额定值的25％～100％的负荷，高电压端子在100％、120％、150％额定电压下对接地端子在电压峰值和过零点短路后，二次输出电压应在额定频率的一个周波之内降到短路前电压峰值的5％以下。

暂态响应试验直接法接线图由于特高压罐式CVT施加的一次电压为577kV，该电压下的对地短路操作对于试验变压器来说无法得到实施，而罐式CVT的结构与传统柱式CVT存在很大差异，首先两种CVT电容分压器结构不同；其次，电磁单元与主罐体之间连接方式不同；另外，罐式CVT所有外壳均接地，包括C21的低压端。这给特高压罐式CVT暂态特性试验带来了很大困难

因此需在提供一种便于1000kV罐式CVT暂态特性试验实施的技术方案来克服以上缺陷。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种罐式电容式电压互感器暂态特性的等效试验电路，所述等效试验电路包括高压电容C1、中压臂电容C21、中压臂电容C22、中间变压器T、接触器、时间控制器和220V电源，所述高压电容C1的高压端子与所述中压臂电容C22的低压端子并联后与所述中压臂电容C21串联后接地线，所述中间变压器T接在所述中压臂电容C21的两端，所述接触器与所述中间变压器T连接后与所述时间控制器连接后接入220V电源。

优选地，所述罐式电容式电压互感器的电压为1000kV。

优选地，所述罐式电容式电压互感器的试验电压为C1*Fv*Upr/(C22+C1)，其中，Upr为电容式电压互感器的额定电压，Fv为电容式电压互感器的额定电压系数。

优选地，所述等效试验电路具有以下试验工装，所述试验工装包括罐式电容式电压互感器本体、高压试验工装和中压电容试验工装；所述罐式电容式电压互感器本体包括罐式电容式电压互感器罐体以及它上面的电磁单元和中压臂电容C22罐体。

优选地，所述罐式电容式电压互感器罐体为同轴圆柱电极结构。