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摘要：作为特高压计能装置的重要组成部分，电容式电压互感器（CapacitorVoltageTransformer，CVT）需要定期进行误差校验，以判断其是否符合准确度等级要求。当前CVT误差校验存在着几个问题急需解决：（1）高抗出线侧CVT交接试验无法在全电压下进行；（2）停电校验困难；（3）校验结果偏离CVT在线状态下的实际值。为此迫切需要开展在线同级比对研究。在此背景下，以特高压CVT的误差特性为研究对象，进行了在线误差校验研究装置和试验方法研究，并将研制的在线校验系统，用于特高压浙福工程中的特高压电容式电压互感器的误差现场试验，获得了CVT在运行过程中的误差特性数据，验证了该方法可以实现对CVT的在线同级比对。
关键词：特高压；交接试验；电容式电压互感器；在线同级比对；信号转换装置
引言
发展特高压是中国电网发展的必然趋势。特高压工程的输送功率在百万千瓦以上，与其他电压等级相比对电能计量设备的性能要求更高，电容式电压互感器（CapacitorVoltageTransformer，CVT）是计量的关键设备之一；按照国家检定规程，CVT要定期进行误差检测。但特高压的特殊性决定了无法停电进行离线检测，因此在其他电压等级常用的离线方法无法使用到特高压上。同时，由于CVT自身基金项目：国家电网公司科技项目（GYB17201600161）结构的问题，离线检测结果与其实际运行状态下的真实误差特性差别很大。尤其在特高压等级下由于设备规模和尺寸巨大，这一问题更加突出。
1特高压CVT误差特性同级比对方法
1.1二次信号转换装置
电压互感器二次信号转换装置单元电路的原理图，每个单元电路配置四路信号通道，可以对一台特高压CVT的四个绕组进行保护和隔离。通过双层4：1转换开关进行绕组之间的切换，实现对电压互感器的四个绕组分别进行比对，采集到的电压信号，经过小型高精度的双级电压互感器进行电气隔离，针对不同信号进行电压转换后输出，进入到在线校验系统进行误差校验。
1.2互感器校验仪
PTZJ-1型电压互感器在线校验仪原理，其信号采集与处理的原理是：电压互感器二次装置采集到的二次电压Ux和参考电压互感器的二次电压Un，通过现场的信号线将其传输到电压互感器校验仪，通过模拟开关对其进行采集和选择，选择任意一路经过差值电路和PGA增益电路进行数据处理，再经过A/D转换送至DSP进行误差的计算，给出比对结果，再选择一路，直到三路比对完毕。
2现场试验
2.1试验方案
在浙江—福州工程中，安吉站为唯一装有三相母线PT的站，适合进行PT和CVT的同级校准。以三相PT的第一绕组作为参考标准，使用三相电压互感器现场在线校验仪，对高抗侧三相CVT的第一绕组绕组同时进行校验。用同样的方法，依次对高抗侧三相CVT的第二和第三绕组进行校验。安吉站高抗侧CVT误差特性在线试验方案现场布置接线图，CVT的二次接线端子由现场汇控柜接出，引进变电站内的保护小室，试验的接线以及试验过程均在保护小室内完成，降低了环境因素对校验设备的误差影响。将高抗侧CVT的二次绕组的电压信号和标准母线上的PT的电压信号均通过二次信号转换装置接入电压互感器在线校验仪进行误差校验，在进行误差校验时，通过电压互感器二次信号转换装置的转换开关对CVT的二次绕组进行切换。
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2.2安吉站在线误差数据
安吉站安兰Ⅰ线采用Ⅰ母PT和主变侧CVT分别作为标准器对高抗侧和非高抗侧CVT进行在线误差校验。以母线PT作为标准器对主变侧CVT进行在线误差校验数据全部误差数据在额定一次电压和空载情况下获得，以交接试验和在线误差测量数据为基础值，采用算术平均值的方法获得主变侧CVT自身误差数据。以母线PT作为标准器测量得到的高抗侧CVT比值差小于以变压器侧CVT作为标准器测量得到的比值差，以母线PT作为标准器测量得到的高抗侧CVT相位差大于以变压器侧CVT作为标准器测量得到的相位差，具体为：A相第一绕组?主变CVT—?母线PT=0.011%，δ母线PT—δ主变CVT=0.014?，B相第一绕组?主变CVT—?母线PT=0.0065%，δ母线PT—δ主变CVT=0.427?；C相第一绕组?主变CVT—?母线PT=0.02%，δ母线PT-δ主变CVT=0.726?。对于0.2级的绕组而言，采用两种标准器最后获得的绝对误差偏差小于0.05级电压互感器误差限值，可认为该偏差来源于标准器的偏差，两种校验方法均可以满足试验需求。
2.3功率流对在线误差数据的影响
在特高压CVT在线校验现场试验中，由于各接线端子之间距离过长，有时甚至达到几百米，如此长的线上通过电流将产生压降影响在线校验结果。因此需要分析功率流对特高压CVT在线校验的误差影响产生的相位差为0.00086°，即0.0516'，对实际测量的影响可以忽略不计。
2.4在线误差数据分析
对浙福工程安吉站所采用的两种标准器获得的在线误差之间产生的偏差进行计算，获得CVT误差修正值，由PT温度特性可知，母线PT测量值更加准确可靠。以母线PT为标准器测量得到数据作为参考值，利用母线PT作为标准器与主变侧CVT作为标准器时获得的误差数据比较，获得两种参考标准的误差修正值。该“CVT误差修正值”应包含温度、外电场等综合因素对CVT在线误差测量产生的影响。当外界测量温度和外电场近似时，该修正值对于不同的变电站而言是一个常数，在变电站内没有PT时，可以利用其对CVT进行在线误差校验。
3结论
通过对特高压CVT在线校准的试验和分析分析，得到以下结论：特高压CVT误差特性在线校验系统可以一次性地对各特高压变电站CVT进行全站校验。采用在线比较方式能更方便、准确地测量CVT误差，对在线误差测量技术的进一步发展奠定了基础。对同一台CVT采用母线PT及变压器侧CVT分别作为标准器进行误差测量，获得“CVT误差修正值”，通过对实测数据的分析发现对于同一个变电站而言，该值是一个常数，其值高于被检CVT两个准确度等级。该值不仅证明了变电站内设备运行的稳定正常，还为同级别CVT误差比对提供了指导。
结语
由于电容式电压互感器标准具有结构简单、体积较小、重量较轻等优点，近几年在国内电力系统得到了广泛的使用。根据使用情况来看，电容式电压互感器标准完全可以满足高电压等级CVT现场误差测试工作的需要。
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论文作者:李昊,孙一宁,焦通,崔广泉,杨默涵
论文发表刊物:《河南电力》2018年4期
论文发表时间:2018/8/16
标签：在线论文; 误差论文; 电压互感器论文; 绕组论文; 母线论文; 标准论文; 特高压论文; 《河南电力》2018年4期论文;