刘永东

【摘 要】本文分析了500kV变电站的CVT介质损耗因数tanδ的测量原理，用实例阐述了不拆线测量tanδ的方法，探讨了不拆线对线路侧CVT测试的影响。

【关键词】CVT；不拆线；tanδ

0.引言

电容式电压互感器（CVT）是电力系统中一种新型的电压抽取装置，采用的是电容分压器的基本原理。但是单纯的电容分压器的测量准确度受二次负载的影响很大，为了保证二次的测量准确度，采用了中间加一级电磁式电压互感器（PT）的方法，也就是电压不是一次降到位，一般先降到13～25kV，然后再用一个电磁式PT降到所需的电压。为了保证在50Hz时电压测量的准确度，从二次侧向高压侧看过去，电源回路的阻抗应接近零，这就需要使得电磁式中间PT的电感与电容分压器的电容在50Hz下处在抵消的状态。与传统的电磁式PT相比，CVT具有电场强度裕度大、绝缘可靠性高、经济性好等优点，其电容部分还可兼作载波通讯中的耦合电容器使用。由于从高压侧看，它等值于一个电容，从根本上消除了与开关断口电容形成铁磁谐振的可能性。

500kV设备器身高，高压引线粗，每次预试拆除引线须用升降车，工作量大，耗时长，对一次设备的安全构成一定的威胁。在保证预试准确性的前提下，不拆线预试的问题值得探讨。下面就500kV上寨变电站500kV电容式电压互感器（CVT）的介损和电容量的不拆线测量方法进行分析。

1. CVT不拆线测量tanδ的原理方法

1.1CVT的组成结构

CVT的结构如图1所示，图中C11、C12、C13为耦合电容器；C2为分压电容；X1-X3，Y1-Y3为二次绕组；P为保护间隙；L为补偿电抗器。CVT由三节耦合电容和两节分压电容组成，两节分压电容为一体。其最下节在出厂时和电磁单元连为一体。

1.2CVT的tanδ测量原理

CVT的膜纸复合绝缘电容器tanδ一般约为0.1%，故采用测量精度比QS1电桥更高一等级的电桥进行测试。测量CVT的可分为中间端子D点可接地与D点不可接地两种。实际测量中就是采用正接线或反接线对CVT的电容C11、C12、C13、C2进行介质损耗因数tanδ测量。

一般而言，tanδ测量的正接线适用于两极对地绝缘的被试设备，要求被试设备的两极都是绝缘的；反接线适用于现场被试设备一极接地的情况，被试设备一极接高压，另一极接地，被试设备高压电极及引线对地的杂散电容恰恰与被试设备电容并联，这样会产生较大的测量误差，实际测量中常用屏蔽法减少测量误差。

1.3不拆线测量CVTtanδ的方法

按安装位置不同，CVT可分为线路CVT、变压器出口CVT等，而上寨站的500kV的CVT都是线路CVT，采用不拆线预试方法使工作效果更好，效率更高。

由于线路CVT不经隔离开关而直接与线路相连，所以CVT上节不可采用正接线测量，否则试验电压将随线路送出，这是不允许的。实践表明，在感应电压不十分强烈的情况下，采用反接屏蔽法能取得满意的结果。

河源地区使用的的500kVCVT按C2测量方式的不同大体上可分为两种，即中间端子D点可接地与D点不可接地两种。D点可接地的CVT可使C11与C2之间的D处接地，从而用反接线对C11、C2进行分别测量。D点不可接地的CVT就不能在C11与C2之间的D处接地，因此在现场不能分别测量C11和C2，只能把两者视为一个整体进行测量。

2.实例与分析

500kV上寨站的500kV嘉上甲乙线CVT是桂林电力电容器有限公司的产品，型号为TYD4500/√3-0.005H。我们于2012年04月份对这组CVT进行了预防性试验。

2.1测量仪器

日常预防性试验中，我们常用的介损测试仪参数如下（见表4）：

2.2测量接线方式

2.2.1C13的测量

线路CVT由于不经隔离开关直接与线路相连，且线路预试时直接接地，故CVT上节只能用反接屏蔽法进行测量。

测量C13介质损耗因数时，测量线（即高压输出线）接在C13末端，由于C13首端与C2末端同时接地，对于测试点来讲，C13与C12、C11、C2的串联值是并联的关系。为了避免C12、C11、C2对C13的测量结果造成影响，实际测量中将测试仪的屏蔽线接于C12的末端，这样C12两端电位基本相等，C12无电流通过，C11、C2中的电流直接由电源通过屏蔽线提供，不流经测试电桥本体，这样就不会对测量C13的介质损耗因数造成影响。具体接线如图2所示。

2.2.2C12的测量

C12的介质损耗因数用正接线进行测量，接线方式如下：试验仪器的高压输出线接于C12的首端F处，正接信号线接C12的末端B处。

2.2.3C11的测量

C11的介质损耗因数测量方法与C13相同，采用反接线屏蔽法，在D点接地的情况下，仪器高压引线接于C11的首端B处进行测量，屏蔽线接C12的首端F处。

2.2.4C2的测量

D点接地时，C2就是一端接地一端绝缘的被试设备，与C11、C13不同的是不用屏蔽就能用反接线进行tanδ测量，在CAR处施加2kV测量电压可得出结果。

2.3测量结果分析

测量500kV嘉上甲线CVT的结果如下：

测量结果表明，不拆线测量CVT介损和电容量的方法是行之有效的，不但符合预试规程的标准，而且与同类方法的历史数据有一定的可比性。

2.4反接线屏蔽法与反接线计算法的比较

除了反接线屏蔽法以外，不拆线测量方法还有一种反接线计算法，测量过程如下：不拆线情况下用常规的反接线测量C13与C12的并联值以及C12与C11的并联值，用正接线测得C12的tanδ和电容值，然后通过计算得出C13、C11的tanδ和电容值。我们用此方法测得的数据见下表6。

3.结论

500kVCVT不拆线测量tanδ的方法，通过实践证明是完全可行的，减少了拆线的繁复过程，而且大大缩短了工作时间，提高了工作效率。但在测量中有时候会出现电场或磁场的干扰使测量结果不正确，这需要我们在实际工作中不断总结，深入分析，提高测量的准确度。

参考文献：

[1]陈化钢.电气设备预防性试验方法[M].水利电力出版社

[2]郭天兴等.电容式电压互感器现场试验方法.电力电容器，1998，73（13）：13

[3]电力设备预防性试验规程.DL/T596-1996