[發明專利]一種500kV電磁式電壓互感器交流倍頻耐壓試驗電路和方法

在審

• 申請號: 201410239362.6
• 申請日: 2014-05-30
• 公開（公告）號: CN104035013A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 張晉寅;王竣;周海濱;楚金偉;楊曉峰;陸春玉;黎建平;劉暢;羅小彬
• 申請（專利權）人: 中國南方電網有限責任公司超高壓輸電公司檢修試驗中心
• 主分類號: G01R31/14
• 分類號: G01R31/14;G01R35/02
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 黃培智

技術領域

本發明涉及電磁式電壓互感器的交流耐壓試驗方法，特別是針對500kV電磁式電壓互感器常規交流倍頻感應耐壓試驗系統和方法的改進。

背景技術

根據現行交接試驗規程要求，電磁式電壓互感器現場耐壓試驗有以下2種方法：一是工頻耐壓試驗(45～65Hz)，即對一次繞組首尾短接，對地施加工頻電壓，以檢驗被試品對工頻電壓升高的絕緣承受能力。對于分級絕緣的電磁式電壓互感器，其一次繞組末端絕緣水平很低，只有5kV左右，這使得外施耐壓試驗電壓值遠遠低于設備運行時一次繞組的電壓，難以考核設備的絕緣狀況。二是感應耐壓試驗，既一次繞組末端接地，在二次繞組加壓使一次繞組首端對末端感應試驗電壓的方法。此法既可以考核電磁式電壓互感器的主絕緣(繞組對地，相間和不同電壓等級繞組間的絕緣)，也可以考核電壓互感器的縱絕緣(同一繞組層間、匝間及段間絕緣)，因此分級絕緣的電磁式電壓互感器均采用感應耐壓試驗。感應電壓試驗時，為防止鐵芯飽和及勵磁電流過大，試驗電壓的頻率應大于額定頻率，一般對電磁式電壓互感器采用倍頻(100～300Hz)感應耐壓試驗。對于電壓等級較高的PT，互感器二次繞組的容量無法滿足試驗要求，所以這種方法有一定的局限性。

對于500kV電磁式電壓互感器，由于試驗電壓高，而二次繞組熱極限容量限值與低電壓等級的電壓互感器相差不大，利用二次繞組加壓的試驗方法會在二次繞組上出現很大的電流，對二次繞組造成損壞。雖然可以采取并聯電抗器和多個二次繞組串聯加的方法，但補償度難以控制，一旦試品發生閃絡或擊穿，電抗器將失去補償作用，難以滿足試驗要求。

發明內容

為了解決500kV?PT感應耐壓二次繞組容量不足的問題，本發明專利提出了一種利用配置串聯電抗器的諧振升壓裝置在PT一次繞組上直接施加3倍頻試驗電壓的耐壓試驗電路，其可以利用電容分壓器直接測量PT一次試驗電壓。該方法很好的解決了常規試驗方法帶來的問題，能夠很好的滿足了500kV及以上PT的倍頻耐壓試驗條件，驗證了PT在運輸和安裝后的絕緣性能。

為了實現上述目的，本發明采取的技術方案是：

一種500kV電磁式電壓互感器交流倍頻耐壓試驗電路，其包括變頻電源VF、勵磁變壓器T以及倍頻耐壓電路，所述倍頻耐壓電路包括試驗電抗器L1、由高壓臂電容C1和低壓臂電容C2串聯組成的分壓器、電磁式電壓互感器PT以及由大地和試驗引線等效形成的雜散電容C3，其中，變頻電源VF的變頻輸出端連接至勵磁變壓器T的初級繞組，所述試驗電抗器L1和分壓器串聯后并接于勵磁變壓器T的次級繞組的兩端，且分壓器和勵磁變壓器T的次級繞組之間接地，雜散電容C3和電磁式電壓互感器PT的一次繞組均與分壓器并聯連接，所述倍頻耐壓電路和勵磁變壓器T的次級繞組構成試驗諧振回路。

所述倍頻耐壓電路進一步包括一過壓保護裝置MOAI，所述過壓保護裝置MOAI并接于勵磁變壓器T的次級繞組的兩端，所述過壓保護裝置MOAI為避雷器或球隙保護裝置。

所述勵磁變壓器T的初級繞組由一個低壓繞組形成，所述勵磁變壓器T的次級繞組由二個高壓繞組串聯形成。

所述電磁式電壓互感器PT的一次繞組等效為電阻R、電感L和試品電容C4，所述試品電容C4與分壓器并聯連接，所述電阻R、電感L串聯后再與試品電容C4并聯連接。

所述倍頻耐壓電路等效為試驗電抗器L1、高壓臂電容C1、雜散電容C3和試品電容C4，其中，所述試驗電抗器L1、高壓臂電容C1串聯后并聯于勵磁變壓器T的次級繞組的兩端，所述雜散電容C3和試品電容C4均與高壓臂電容C1并聯連接。

所述高壓臂電容C1和低壓臂電容C2之間通過一采樣信號線連接于變頻電源VF的反饋端。

同時，為了解決500kV?PT感應耐壓二次繞組容量不足的問題，本發明專利提出了一種利用配置串聯電抗器的諧振升壓裝置在PT一次繞組上直接施加3倍頻試驗電壓的耐壓試驗方法，其可以利用電容分壓器直接測量PT一次試驗電壓。該方法很好的解決了常規試驗方法帶來的問題，能夠很好的滿足了500kV及以上PT的倍頻耐壓試驗條件，驗證了PT在運輸和安裝后的絕緣性能。

為了實現上述目的，本發明采取的技術方案是：

采用上述的500kV電磁式電壓互感器交流倍頻耐壓試驗電路進行交流倍頻耐壓試驗的方法，其包括以下步驟：

步驟1、根據現場測量和設備出廠試驗數據、技術參數獲取500kV電磁式電壓互感器電氣參數模型；

步驟2、確定試驗諧振回路的諧振參數，其包括以下步驟：

步驟21、確定試驗諧振回路的完整等效電路：