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[互感器专题]电磁式电压互感器的铁磁谐振
14:42:18&&作者：中山市泰峰电气有限公司 徐世超&&来源：输配电产品应用变压器及仪器仪表卷 总第80期&&
　　电磁式电压互感器的铁磁谐振
　　⑸在电压互感器的一次侧加装避雷器来限制操作过电压或暂态过电压：　　　　控制互感器的工作点（即互感器的励磁电抗值）在一定的范围内，这样，破坏了产生铁磁谐振的充要条件，达到限制电铁磁谐振的目的。　　　　⑹在电压互感器的一次侧或二侧加装熔断器：　　　　当发生铁磁谐振时，产生的励磁电流急剧增大，用熔断器来保护互感器不烧毁。　　　　⑺在母线上加装一定的对地电容，使之超过一定临界值，使回路超过谐振区域：　　　　化工、冶炼行业是电能巨大的用电大户，为了减少电费，将负荷功率因素呈容性，因而安装了静补装置，即在电网上的对地电容大大增加，电网对地电容远大于系统的感抗。铁磁谐振的条件不可能存在。从根本上解决了铁磁谐振问题。　　　　⑻选用在额定电压因数为2倍内呈容性的电磁式电压互感器：　　　　在中性点非有效接地系统中对电压互感器的额定电压因数值的要求为1.9倍。电磁式电压互感器运行在额定电压因数2倍以下时，PT呈容抗性质，电网铁磁谐振的充要条件不存在，避免了谐振。　　　　⑼采用电容式电压互感器。　　　　⑽将电源变压器的中性点经消弧线圈接地。　　　　综上所述，由于铁磁谐振的复杂性，尚未找出一个措施是十全十美的方案，任何措施有其局限性。应按照使用场合电网的配合具体情况，应用某一个消谐措施。　　　　3.3中性点直接接地系统的铁磁谐振　　　　3.3.1铁磁谐振机理　　　　66kV及以上的电网为中性点直接接地系统。为研究最严重情况，考虑变电站所仍采用带断口电容器的少油断路器（新建变电站大多采用无断口电容的SF6断路器）。见图5，设母线上接有电磁式电压互感器，其电感为L，与其并联的相导体及母线对地电容为Co。当母线停电切除或恢复设备运行或其它运行方式中，只要出现断路器断口电容与电压互感器形成串联回路，同时母线对地电容Co较小与电压互感器并联后其伏安特性呈感性（假设其等值电感为L1），当电源电压具有足够在的电压扰动、互感器铁芯出现饱和时的等值电感减小到ωL1=1/ωCo时，就产生铁磁谐振，长时间的磁饱和是流将烧坏电压互感器。　　　　电磁式电压互感器在断路器分闸或隔离开关合闸时可能与断路器并联均压电容或杂散电容形成铁磁谐振。由于电源系统和互感器中性点均接地，各相的谐振回路基本上是独立的，谐振可能在一相发生，也可能在两相或三相发生。　　　　图5中性点直接接地系统电压互感器谐振时接线图　　　　铁磁谐振的性质：此种谐振是在电源变压器和电压互感器的中性点都直接接地的条件下产生的，具有正序和负序性质。所以，将电压互感器剩余电压绕组开口短接是不能完全消除谐振的，应采用其它方法。　　　　3.3.2限制或消除铁磁谐振的措施　　　　⑴改变倒闸操作方式，避免带断口电容的断路器投切带电磁式电压互感器的空载母线。　　　　对于参数配合不好、易激发谐振且己投运的变电站，一般采用改变倒闸操作方式，避　　　　免带断口电容的断路器投切带电磁式电压互感器的空载母线。具体操作时一定要作到：投　　　　入时先投入断路器；切除时事先切除电磁式电压互感器；切除时在有可能时也可先临时断　　　　开电源变压器的中性点。　　　　⑵采用电容式电压互感器，根本上消除此种谐振的可能性。　　　　⑶选用在额定电压因数为2倍内呈容性的电磁式电压互感器。　　　　在中性点非有效接地系统中对电压互感器的额定电压因数值的要求为1.9倍。电磁式电压互感器运行在额定电压因数2倍以下时，PT呈容抗性质，电网铁磁谐振的充要条件不存在，避免了谐振。　　
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送电时,为什么要先合母线侧隔离开关,再合线路侧隔离开关?
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万一断路器没有分断时,先合线路侧隔离开关,再合进线隔离开关时就有可能带负荷合闸了.\x0d若先合进线侧隔离开关,再合线路侧隔离开关,就是万一断路器无分开而带负荷合闸,都有断路器的保护,影响的范围就相对少了,有较好的安全性.
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电容式电压互感器与电磁式电压互感器的区别
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该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息，商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于国家电网公司;国网江西省电力公司赣州供电分公司，未经国家电网公司;国网江西省电力公司赣州供电分公司许可，擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作，请联系【】
【说明书】：
技术领域本发明涉及一种220kV电容式电压互感器(CVT)带电检测仪，采用高精度钳形电流互感器，带电检测时不影响待测220kVCVT设备正常运行。背景技术1995年以来,国内CVT产销量平均以25％/年的高速增长。随着CVT使用数量的增大，CVT出现故障的次数成逐年上升趋势。因此，提高CVT现场检修检测能力，是十分有意义的。对于日益凸显的CVT设备潜在故障问题，目前尚无切实可靠的检测手段。按照国家电网公司Q/GDW168-2008《输变电设备状态检修试验规程》要求，目前只能以外观检查、红外热像检测，以及周期性的例行试验，包括分压电容器大小、介损试验、二次绕组绝缘电阻等手段或试验，来判断CVT的运行状况。但实际经验表明，上述停电检测手段还不足以发现CVT潜在的问题。最近十年，由于电脑和传感器技术的进步，人们采用穿芯电流互感器，开发出了容性设备带电在线监测系统，但是该监测系统需要改变末屏引线，一次投资大、二次维护费用高、总体测试结果也太不理想。由于这些缺点，迫切需要针对CVT的新型带电测试仪器的研发。发明内容本发明的目的是提供一种电容式电压互感器带电检测仪。本发明技术方案：一种电容式电压互感器带电检测仪，包括电流单元、电压单元、笔记本电脑，所述的电压单元：用于测量CVT母线PT电压UMW，UMW信号经电压传感器到放大滤波模块之后与基准源信号发生器产生的基准信号再经过ADC信号处理模块，将模拟信号转化为可被机器识别的数字信号,又经可编程门阵列FPGA输入单片机MCU中进行存储，同时经FPGA和通讯接口与电流单元进行通信，再经USB转RS485串口传输到笔记本电脑中；所述的电流单元：用于测量CVT测量端电压UCVT、流过C2电流IC2和流过CVT中间变压器电流IT，UCVT信号经电压传感器到放大滤波模块，IC2、IT信号分别经电流传感器到放大滤波模块并与基准源信号发生器产生的基准信号经ADC信号处理模块，将模拟信号转化为可被机器识别的数字信号,再经可编程门阵列FPGA输入单片机MCU中进行存储，同时经FPGA和通讯接口与笔记本电脑进行通信，将采集到的信号直接经USB转RS485串口传输到笔记本电脑中；C2为CVT低压臂分压电容。本发明的积极效果：本发明是一个带电测试仪器，重量轻，随用随走，操做简单，无需对变电站内CVT设备进行任何形式的停电操作、前期改造工作。同一个设备，可用于不同电压等级CVT的测量。本发明使用高精度钳形电流互感器，接线方便安全，工作时不影响待测CVT设备正常运行。本发明可提供待测CVT多种参数，可以对CVT整体运行状态进行多参数评估，具有专业的CVT状态评估系统。除了准确测量各分压电容值参数外，第一次提出利用CVT电压和母线电压的幅值和相角差的细微变化来评估CVT内电容及介损、变压器劣化等缺陷，解决介损受环境温湿度影响大、测试不准确而导致结论不可靠的问题。附图说明图1为本发明方框示意图。图2为本发明电压单元方框图。图3为本发明电流单元方框图。图4为本发明与CVT现场接线图。图中各变量说明如下：IC2----流过CVT低压臂C2电流，由高精度钳形电流互感器获取；IT-----流经CVT中间变压器电流，由高精度钳形电流互感器获取；UCVT---CVT中间变压器二次输出电压，由高精度电压互感器获取；UMW----母线PT输出电压，由高精度电压互感器获取。具体实施方式如附图所示，CVT带电检测仪包含电流单元、电压单元、笔记本电脑三个部分，见图1。单元间采用屏蔽网线用于单元间信号传递，使用屏蔽电缆给电压单元通电，使用485总线及USB转485串口实现电流、电压单元与电脑的信息传递。电压单元：用于测量母线PT电压UMW，UMW经电压传感器到放大滤波之后与基准源信号发生器产生的基准信号经过ADC信号处理，将模拟信号转化为可被机器识别的数字信号,再经现场可编程门阵列(FPGA)输入单片机(MCU)中进行存储，经FPGA和通讯接口与电流单元进行通信，再经USB转RS485串口传输到笔记本电脑中。基准信号是由电压单元内部的基准源信号发生器产生的稳定工频电压，用于记录信号采样时刻，消除电压单元和电流单元非同步采样带来的误差，电压单元原理图见图2。电流单元：用于测量CVT测量端电压UCVT、流过C2电流IC2和流过CVT中间变压器电流IT，这三路信号经电压传感器或电流传感器到放大滤波装置并与基准源信号发生器产生的基准信号经ADC信号处理，将模拟信号转化为可被机器识别的数字信号,再经现场可编程门阵列(FPGA)输入单片机(MCU)中进行存储，经FPGA和通讯接口与笔记本电脑进行通信，将采集到的信号直接经USB转RS485串口传输到笔记本电脑中。电流单元内部的基准源信号发生器也产生与电压单元基准源信号同步基准的信号，用于消除两个单元非同步采样带来的误差，电流单元原理图见图3。本发明是一个220kVCVT绝缘状态带电测试仪，在无需停电情况下，通过高精度电压互感器、高精度钳形电流互感器和同步技术(利用装置自身产生的参考信号，消除各信号间的采样时间差，从而达到各信号同时采样的效果)获取CVT电压、电流波形，实现对CVT多种参数的准确测量，进而实现对CVT绝缘状态的准确评估。第一次提出利用CVT电压和母线电压的幅值和相角差的细微变化来评估CVT电容及介损、变压器劣化等缺陷，解决介损受温湿度环境影响大、测试不准确而导致结论不可靠的问题。CVT带电测量装置现场接线图如图4所示。CVT高压臂C1由电容C11、C12串联组成，C2为低压臂分压电容。L为补偿电抗器，BL为MOV避雷器，T为中间变压器，a-n为测量端，精度一般为0.5级，da-dn为保护电压输出，精度一般为3P，a-n端接速饱和阻尼器ZN(包括1.5Ω的阻尼电阻和非线性电感)。图4中虚线部分为220kV电容式电压互感器(CVT)带电检测仪。操作步骤：(1)在变电站现场，按照图4所示由专业电力操作人员正确接线。(2)开启笔记本电脑并打开测试程序(用于实现对采样信号幅值、相角以及检测参量的测量计算)，准备就绪。(3)接通交流220V电源给装置上电。(4)开始测试，该装置可以同时测量IT、IC2、UCVT、UMW四路信号。计算出母线电压基频频率f，同时计算IT、IC2、UCVT、UMW信号基频幅值(有效值)和相角，然后在此基础上利用相应公式计算出CVT总电容C、高压臂分压电容C1、低压臂分压电容C2、U2/UMW、φ1(U2与UMW角差)、C/C0、C1/C10、C2/C20(C10、C20分别为CVT中C1、C2额定电容值，C0为C10、C20串联值，C为C1、C2测量串联值)。(5)通过各测量参数评估CVT整体运行状态。(6)按规定清理CVT带电检测装置，测试结束。
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高智&让创新无法想象2000万件&专利数据一起220kV母线CVT电压空开跳闸的分析
1概述日晚,玉舵II、I回进行二次回路的改造,需对其进行带负荷检验极性。其送电方案是将玉5号母线作为试验母线,玉38开关作为母联开关,对玉舵I回进行合环。如图1所示。当检验完毕后,运行人员将玉舵I回线路转入3号母线运行,当玉38开关分开时,玉3号、5号母线CVT端子箱内的部分空开跳闸。2 3号、5号母线CVT端子箱电压测量对220 kV 3号、5号母线CVT的电压回路进行检查,发现3号母线CVT端子箱内第1绕组所用空开跳闸,而第2绕组所用空开未跳闸。5号母线CVT端子箱内第1绕组所用空开未跳闸,第2绕组所用空开跳闸。其电压测量数据如表1。对表1中数据进行分析,玉38分开时5号母线为空母,其2个绕组的电压幅值应该为0 V,但5号母线第2组本体电压为0 V,上楼电压却不为0,反而为57.7 V。分析认为可能是某个回路将3号母线电压反传给5号母线电压回路。3 CVT空开跳闸原因分析3.1玉38电压切换箱原理简介首先查...&
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1引言在电力系统中,使用的高压电压互感器有电磁式和电容式两种,由于电容式电压互感器具有绝缘强度高、价格低、可以兼作载波通讯或线路高频保护的偶合电容等特点,主要应用于110kV及以上高压电力系统中。在电能计量装置中,也使用了相当数量的电容式电压互感器。按照《电能计量装置管理规程》DL/T448-2000的要求,电能计量装置中的高压电压互感器必须在现场进行周期检定。因此,应用于电能计量装置中的电容式电压互感器也存在着周期检定的要求。目前,银川计量所已具备了330kV及以下电压互感器的升压试验设备和标准,但由于电容式电压互感器有分压电容存在,导致电容式电压互感器自身就是一个非常大的容性负载,因此采用电抗器与被试电容式电压互感器组成并联谐振电路,籍以降低升压试验设备的负担,满足所需试验电源容量的要求。2电容式电压互感器(CVT)的原理简介电容式电压互感器的原理接线如图1所示。其中C1为高压电容器、C2为中压电容器(或称分压电容器),由于...&
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0　概述在 110kV及以上电压等级电力系统中使用的电压互感器基本均为电容式电压互感器 (CVT )。而在互感器误差校验工作中 ,实验室使用的标准电压互感器一般均为电磁式标准电压互感器。因为实验室中使用的标准装置主要用于对计量标准器进行检定和校准 ,我们通常只注重其技术指标的高低 ,而对于它们的体积、重量、造价不是特别注重。由于电力用 2 2 0kV、330kV、5 0 0kV及 75 0kV电容式电压互感器体积庞大并且重量很重 ,所以通常情况下不便于运送到实验室进行误差校验 ,而是在现场安装完毕后进行误差测试工作。如果对于 2 2 0kV、330kV、5 0 0kV及 75 0kV电压等级电压互感器仍然制造相应电压等级的电磁式标准电压互感器 ,则相应的标准器体积将会很庞大、重量也会很重 ,并且由于绝缘等问题制造成本也会很高。此外 ,试验现场条件对于电源容量、试验设备体积大小及安装位置的限制 ,大型设备有可能进不去试验现场。即便...&
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电容式电压互感器(CVT)是由串联电容器组抽取电压,再经中间变压器(中间变)变压作为表计、继电保护等的电压源的电压互感器,CVT还可以将载波频率耦合到输电线用于长途通信、远方测量、选择性的线路高频保护、遥控、电传打字等。和常规的电磁式电压互感器相比,CVT除可防止因电压互感器铁芯饱和引起铁磁谐振外,在经济和安全上还有很多优越之处。因此CVT目前在110kV及以上电力系统中得到广泛应用。目前现场以停电测试CVT电容分压单元每节电容器的电容及介损值作为其预防性试验项目之一,也是判断其运行状况的主要手段,但规程及各类相关作业指导书仅对试验方法做了相关要求,实验人员对其原理、仪器测试原理及现场故障情况的分析缺少了解,造成现场测试分析出现问题。本文将结合CVT的工作原理、故障实例,针对现场电容值和tanδ各种试验方法进行论述分析。1 500kV CVT电气原理图择一个中间结果。测量结束,测量电路发出降压指令变频电源缓速降压到0。CVT测量...&
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近年来电容型电压互感器(CVT)在电力系统中应用的数量很大,不仅在变电站线路出口使用,还大量应用在母线上代替电磁式电压互感器。在实际运行中,220kV CVT与避雷器通过导线相连接。进行预防性试验时,要拆除它们之间的连接导线,逐一进行试验,试验完毕后再接上导线。由于目前的试验设备都是高度自动化的,试验时间很短,而拆接导线所需要的时间则较长,往往占到整个工作时间的50%,并要进行登高作业,增加了工作的危险性。因此,如果能避免拆接导线进行试验,将大大缩短工作时间,同时减少了停电时间。1 常规预防性试验220kV CVT与避雷器连接原理见图1。试验前首先要拆除避雷器与CVT之间的连接导线、拆开避雷器计数器、断开母线接地隔离开关。然后分别测量上下两节避雷器的直流1mA临界动作电压U1mA和75%U1mA直流电压下的泄漏电流以及CVT的C1、C2电容值和介质损耗,试验完毕后恢复避雷器、CVT之间的连接导线和其他拆开的引线。整个试验规程中拆...&
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CVT--continuously variable transmission,即连续可变传动,它可以实现传动比的连续改变,称无级变速系统。无级变速系统多使用在踏板车型上。一、CVT的结构CVT的主要结构见图。CVT主要由主动皮带轮组合、驱动皮带、从动皮带轮组合、离心离合器等四大部分组成。其中主动皮带轮组合包括固定皮带轮、滑动皮带轮、离心滚子、传动板、减震块、及轴套等零部件。从动皮带轮组合由固定皮带轮、滑动皮带轮、离合器大弹簧、滚导扭力销等组成。离心离合器则由离心蹄块、离合器小弹簧、蹄块阻尼及外轮盘等组成。CVT的工作原理许多书上都有介绍,这里不再赘述。本文主要介绍CVT的一些检修和维护保养方法,供读者参考。通常每行使8000km或出现起步加速性能下降、行驶无力或变速箱内有异响等故障时,应该对CVT进行检修和维护保养。CVT基本上设在发动机的左侧。所以检修时应首先支起主停车支架,拆掉发动机左侧的离合器盖及其密封垫(注意不要损坏该...&
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