赵京武 李红林
河北省送变电公司超高压分公司 石家庄 050051
500kV设备器身高，高压引线粗，每次预试拆除引线需用升降车，工作量大，耗时长。拆引线对一次设备的安全构成一定威胁，所以在保证预试准确性的前提下，进行不拆线预试，就成为急需探讨的问题。下面就保北500kV变电所电容式电压互感器(CVT)的介损和电容量的不拆线预试作如下分析。
1 CVT的基本原理和结构
CVT由三节耦合电容和两节分压电容器组成，两节分压电容器为一体。其最下节在出厂时和电磁单元连为一体。
2 2618B电桥的测试原理
由于《电力设备预防性试验规程》DL/T596—196，对CVT的耦合电容和电容分压器的电容量和介损的要求比较严格，并且CVT的膜纸复合介质电容器tgδ一般在0.1%左右，用西林电桥测试时灵敏度低了些，考虑以上原因，我们采用测量精度比QS1电桥更高一等级的2618B电桥。其原理如图2。
 
图1 CVT原理图 图2 2618B电桥原理图
C11、C12、C13—耦合电容 Cn—标准电容
C4、C14′—分压电容 Rx、Cx—被试品
a1x1、a2x2—二次绕组 R1、R2—电流传感器
af、xf—剩余绕组 V端子—PT尾头
F1、F2—氧化锌避雷器
图中V端子当进行正接线测量时接地，反接线测量时V端子接地打开，这样就能保证无论正反接线被试品的电流全部都流进测量单元，保证了测量的准确性。
3 按CVT的安装位置，可分为线路CVT、变压器出口CVT等，由于其位置不同，不拆线预试的方法也就不同。
3.1 线路型CVT
3.1.1 C11的测量
线路型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上节只能用反接线测量。
由于C11的高压端和C4的末端都是接地的，所以测得的将是C12、C13、C14串联和C11的并联值。为了避免C12、C13、C14对C11的影响，应使C12末端的信号不流进测量系统。
用2618B电桥测量500kV CVT的C11时用反接线测量。V端子的接地打开，C11的末端加高压，测量线接到C11的首端(接地)，C12的末端引线到V端子(如图3所示)，这样C11的测量信号流进R1，而C12的信号不经R1直接回到V端子，把C12的影响屏蔽掉。实际测试时，V端子对地电压很低(一般为0.3)，为彻底消除分流，提高测量准确性，可把CVT的δ端子和PT的尾头打开，由于V端子的电压很低，所以δ端子和PT的尾头不会因不接地而对其绝缘造成伤害。现将安保线上节测试结果汇总如表1。
表1 安保线上节测试结果
环境温度：13℃ 相对湿度：36%
日期98.5.13
不拆线(反接线)
拆线(正接线)
A
B
C
A
B
C
介损(%)
0.11
0.12
0.13
0.12
0.12
0.13
电容量(pF)
20060
20270
20190
19910
20170
20080
仪器
2618B电桥
图3 测试C11的接线图
通过上述数据分析，CVT不拆线C11的测量可以满足要求。
3.1.2 C4的测量
①对电容的影响
由于C14′、C4是一体的，没有抽头引出，所以C14′、C4的测量采用自激法如图4。测试时C11、C12、C13(其串联值设为C1)将产生分流，所以不能用C14′和Cn简单的串联来计算标准电容，可以设想把C14′分成两部分，一部分为C15，和C1串联，一部分为Cn1,和Cn串联，如图5。实际的标准电容为1/(1/Cn1+1/Cn)。
 
图4 测C4的接线图 图5 C4的等效图
根据分流比来确定Cn1的具体值，其计算方法为：
C1=1/(1/C11+1/C12+1/C13)
Z=C1/Cn(分流倍数)
Cn1=C14′/(1+Z)
C=1/(1/Cn1+1/Cn)(标准电容)
以安保线C相为例作如下计算：
C11=20080pF C12=20240pF
C13=20350pF C14′=24715pF
Cn=49.94pF
C1=1/(1/20080+1/20240+1/20350)
=6740.9pF
Z=6740.9/49.94=135
Cn1=24715/(1+135)=181.7pF
C=1/(1/181.7+1/49.94)=39.17pF
所以其标准电容为39.17pF,如果不考虑C11、C12、C13的影响，标准电容将为49.85pF,使测量结果偏大。
②对介损的影响
实测C14′的介损为0.0009，那么Cn1的介损也为0.0009，由上面计算知Cn1=181.7pF，设Cn的介损为0。我们将Cn1等效为一个电阻和电容的串联，Cn1和Cn的等效过程如图6所示。
图6 Cn1、Cn等效图
R4=tgδ/ωCn1
=0.0009/314×181.7×10-12
=15775Ω
其总损耗为：
R4ωC=15775×314×39.17×10-12
=0.00019
即等效标准电容器的损耗为tgδ2=0.019%，对测量结果造成偏小的影响。如果实测量tgδ1=0.06%，那么C4的实际tgδ
=tg(δ2+δ1)≈tgδ2+tgδ1=0.06+0.019
=0.079%
整理上述数据如表(2)
表2 安保线C相C4数据
环境温度：13℃ 相对温度：36%
使用仪器：2618B电桥
测量类别
实测值
出厂值
计算值
电容量(pF)
138136
108900
108345.8
介损tgδ(%)
0.06
0.08
0.079
通过上述数据分析，CVT不拆线C4的测量通过计算可以满足要求。
3.1.3 C14′的测量由于测量线CX接C14′的首端，电流传感器的阻值较小，所以C11、C12、C13对测量不会有影响。
3.2 变压器出口侧CVT
3.2.1 C1的测量
可用正接线测量，不拆高压引线，该CVT与MOA和变压器相连，拆除变压器的中性点的引线。MOA和变压器均可承受10kV的交流电压，而流经MOA和变压器的电流由试验电源供给，不通过电桥，所以不会对测量有影响。
3.2.2 C14′、C4的测量
用自激法测量，此时其标准电容为1/(1/C14′+1/Cn)或1/(1/C4+1/Cn)。由于C4、C14′的电容量比较大，其对介损和电容量的影响可以忽略。
4 结论：
4.1 对用于变压器出口侧的500kV CVT不拆线预试是完全可行的。
4.2 对于线路侧CVT进行C11测试时，把中间PT尾头、δ对地均打开，以提高准确性。对于C14′和C4采用自激法测试，测试C4时应考虑耦合电容器接地分流的影响，并且进行精确计算，以反映真实状况。
参考文献
1、吕延锋.介损测量技术及其最新发展.高电压技术， 1996，(2)
2、郭天兴.电容式电压互感器现场试验方法.电力电容器， 1998，(3)
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