摘要：电容式电压互感器也称为CVT，是电力系统中重要的设备，电容式电压互感器与电磁式电压互感器相比，具有绝缘可靠性高、价格低、运行安全、可用于载波通讯等优点，因此，本文通过本文主要论述了电容式电压互感器的工作原理，并且重点对电容式电压互感器现场试验方法进行了分析和探究。
关键词：电容式电压；互感器；试验方法
随着我国电力事业的不断发展，电力系统电压等级的提升，作为电压测量、继电保护兼作载波通讯的电容电压互感器也得到了快速发展。但近年来，电容式电压互感器现场试验问题很突出，给电力部门造成了不必要的人力、物力的浪费。而为了提高电力系统的安全性，必须对电容式电压互感器试验加以重视。
1 电容式电压互感器的工作原理
电容式电压感应器主要由电容分压器和电磁元组成组成，而电容分压器主要是由C1高压容器和C2中压电容器组成。
1.1 电容分压器
瓷套与若干耦合电容器也是电容分压器的组成部分，绝缘油主要存贮在瓷套里面，为了进一步提高油压力的稳定性，必须通过钢制波纹管来保持不同环境的平衡性。一般情况下，二次绕组的电压值是需要利用电容分压器的分压比进行计算的。在电容器与阻抗为并联的情况下，需要通过电容分压器低压端子与高压端子之间的电压和中间电压进行相除，其中得出的比值就是电容分压器的分压比。当明确电容分压器的分压比之后，再利用系统电压与其分压比进行相除，这样就可以得出二次绕组的电压值。
1.2 电磁单元
电磁单元主要由补偿电压器、中间变压器与阻尼装置等部件构成。中间变压器主要在密封油箱内。由于油箱的顶端有氮气，所以在一定程度上可以阻止绝缘系统与外部空气进行接触，与此同时，如果在变压器油受热膨胀时，就会使氮气层压缩，具有储油柜的作用。在电压互感器内经常会有铁磁谐振发生，一般情况下会使用阻尼装置抑制谐振。阻尼装置主要是跨接在二次绕组上，其抗组较高，功率消耗很小，因此对电容电压互感器带来的影响可忽略不计。若有谐振发生，电抗器会迅速进而深入饱和状态，可耗尽震荡的能量，进而可有效的抑制谐振。
2 电容式电压互感器的现场试验方法
2.1 试验绝缘电阻
电容式电压互感器从安装到运行这一过程中，十分容易受到大气等条件的影响，加之受到内部通电的影响，会对绝缘套管造成严重破坏。因此，必须对互感器的绝缘电阻进行试验。一般来说，采用绝缘电子表是测试设备比较常用的方法。由于电容式电压互感器在绝缘方面存在着一定的缺陷，如受潮严重，通过绝缘电阻测量可以将此情况较准确的反应出来。在测量过程中，需要打开二次出线端的接地线，接线方法分别对以下供电变压器、电抗器低压端对地、二次绕组之间对及分压器低段对地进行测试，可以得到比较可靠且准确的数据。在测试的过程中，需要特别注意110kV及以上等级电压所需的电阻表电压等级一般都必须在2500v以上测试。而二次绕组所运用的电压等级为2500v测试，试验品的绝缘电阻是加压1分钟后电阻表所测试得到的数值。通过试验可对绝缘性能进行一定的了解，但为了整体把握绝缘方面的整体性能还，需要将以前出厂值的数据与测试电容式电压互感器所得到的数据进行对比。
2.2 一、二次线圈和阻尼电阻的支流电阻测量
通常情况下，都会采用单双臂电桥对电容式电压互感器的一、二次线圈和阻尼电阻进行直流电阻测量。一次直流电阻测量精度对一次绕组顶端有引出头的电容式电压互感器。而阻尼电阻测量仅对二次绕组中有阻尼电阻符合测试条件的电容式电压互感器。需要特别注意的是，由于在试验过程中，如果突然断线就会出现放电的情况，会阻碍测试验的顺利进行。因此，当采用双臂电桥对二次线圈进行测试时，N点一定要接地，如果没有使N点接地，在二次线圈测试过程中，就十分容易出现放电的想象。
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2.3 测试电压比
在实际测量过程中，难以确保电压比与定额电压比的准确性。其主要原因有很多。例如，电容式电压互感器在安装中可能会受到碰撞使其内部元器件变形或者脱落等。如果出现这种情况，就会导致测量中出现误差，因此这就需要对电压比进行检查。一般都会采用智能变比测试仪进行测试。在电业工作部门中，智能变比测试仪是其比较理想的测试仪器，而且也是被广泛采用的测量设备。在对电压比进行测试前，必须要断开2次引出线段的接地线，然后在进行二次绕组的测试。与此同时，还要设置好参数定比的智能变比测试仪，在测试中，难免会出现误差，为了确定误差值是否在规程允许的范围内，还需要将验被试验品设备的数据
2.4 电容式电压互感器现场介损测量接线
自激法：对整体封闭式电容式电压互感器因为没有分压抽头引出常规测量法已不能使用。用AI-6000E自动变频介损测试仪进行试验，被试品型号：TYD2 110/√3—0.01H桂林电力电容器厂，测量电压由剩余绕组（af xf）施加，这一绕组中并联有阻尼电阻（R0）可防分压电容与电感（L）形成谐振回路产生的过电压，中间变压器（T1）作为试验变压器从剩余绕组施加电压产生激磁在一次侧感应出高压作为测量用电压用来测量主电容，分压电容和耦合电容器的tanδ值和电容值。从剩余绕组加压除并联有阻尼电阻可防过电压损伤绝缘外还因为绕组容量大于电桥消耗功率考虑到电容器串联单元，介损测量时的电压效应，大容量二次绕组试验时可施加更高电压测量出的结果更真实。实际测量时应将一次线与避雷器拆开，悬空并根据二次绕组绝缘水平选择施加电压2.5KV。
正接线：对有分压抽头引出的CVT进行介损测量如被试品两端对地绝缘时使用此方法，这种方法易于排除高压端对地杂散电流带来的误差，对电容量测量误差较小，抗干扰性较强。试品型号：TYD 110/√3-0.01H试验前应拆除与避雷器相连一次线，从二次绕组分压电容低压端‘δ’上施加电压，‘δ’端应独立悬空，其余绕组短接并接地。施加试验电压时电桥处于低电位，试验电压不受电桥绝缘水平限制，实验电压规定为10kv以内根据加压绕组绝缘水平常采用8kv试验电压。
反接线：对于有分压点引出的CVT还有一种方法进行测量如被试品只有一端接地时采用，这种试验方法测量时电桥处于高电位试验电压受电桥绝缘水平限制，高压端对地杂散电流不易消除，干扰效大，为减少干扰提高测量精度降低试验风险可选择从二次绕组加压。如上图右所示，试验前一次绕组与避雷器的连线应拆开并挂上接地线保证其线路上工作人员的安全，试验电压从二次绕组‘δ’端施加，‘δ’端应独立并悬空，其余绕组短接并可靠接地，考虑到绕组绝缘水平施加试验电压应小于4kv工作中选择2kv作为试验电压。
结语
总而言之，随着电力行业的不断发展，电容式电压互感器在电力系统中也的得到了更广泛的应用，而且对电力系统产生了越来越重要的影响。因此，必须对电容式电压互感器的应用加以重视，不断加强对电容式电压互感器试验的研究力度，最大限度提升其测量的精准度，提升电容式电压互感运行的可靠性，进而促使电力系统安全、高效、稳定的运行。
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作者简介
蔡鑫（1987.04-），南，汉族，江苏省兴化市人，硕士，助理工程师，研究方向：电磁场与微波技术。
论文作者:蔡鑫
论文发表刊物:《电力设备》2019年第5期
论文发表时间:2019/7/24
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