电容式电压互感器

电容式电压互感器(CVT)作为电能计量重要组成部分，根据JJG 1021《电力互感器检定规程》的要求需要对安装就位的CVT进行现场首次检定，且检定周期不得超过4年。通过以往的运行经验及周检结果来看，CVT现场周期检定合格率不高，超差现象时有发生。其准确性直接关系到贸易结算的公平与公正，而云南电网辖区内所管控的关口计量点多达500个，其中涉及跨省、跨境的关口线路10余条，在现有人员及设备有限的情况下,导致现场检定任务极为繁重。针对以上问题，本课题通过改造现有CVT试验电抗器，只需要两次吊装便可实现快速堆叠，提高现场试验效率的同时有效降低了安全风险。其次利用CVT等效模型，挖掘预防性试验数据、二次电压、电能量数据等信息，实现对CVT计量误差状态的评估，全面提升了CVT超差分析能力。

本专利设备主要应用于35kV-765kV各电压等级电容式电压互感器现场误差测试试验。随着国家特高压变电站加速建设，电容式电压互感器因体积小、重量轻、经济性显著而被大批投入运行，电容式电压互感器需要在投运前进行基本误差检测，传统的检测设备与检测方法因安全风险高、成本高、效率低、人员需求大不能满足电网建设进度需要，因此迫切需要技术革新。在本专利未发明前，对电容式电压互感器检测有三种方式，一是采用传统单独的调压器+升压器+电抗器+标准+负荷箱+测试仪等设备现场组装接线（下图），测试设备重达几百公斤甚至十几吨，测试完一组进行下一组测量需要还拆解并再次组装。

电容式电压互感器（capacity voltage transformer，CVT）是电力系统中重要的一次设备，其性能关系到电能计量的准确可靠和电网运行的安全稳定。CVT离线检测方法存在时效性差、效率低下等缺点，互感器性能异常未及时发现会导致线损超标、电量大额差错等问题，甚至造成保护异动、爆炸等安全事故。利用在线监测技术实时掌握设备状态是避免类似事故的最好方法，目前CVT在线监测主要集中于运行电压下的电容量和介质损耗角正切，但实际运行效果并不理想，主要原因是装置精度低、系统稳定性差、诊断结果准确性不高等。为解决上述问题，项目组依托国网电力互感器运行性能实验室，搭建了能模拟现场复杂工况的研究平台，对CVT运行性能在线测试方法、监测装置技术性能提升、监测数据分析及状态评价算法等方面等进行了攻关研究， 项目形成了CVT运行性能成套监测设备及评价方法，申请发明专利9项，其中5项已获授权，获授权实用新型专利5项，软件著作权4项，发表论文15篇（SCI/EI检索10篇），制定企业标准1项。成果形成的智能监测装置及软件系统，均通过了权威第三方检测机构的检测，已在3家电网公司和6家电力设备企业应用，有效促进技术人员掌握设备状态和提升运维效率，并为产品的优化设计提供了指导依据.经中国电力企业联合会鉴定，项目研究成果达到国际先进水平，为进一步推动在线监测技术的发展奠定了坚实基础。

随着电容式电压互感器在电网中的推广使用，其通常被安装在比较偏远的变电站或大型工矿企业，使电能计量和日常维护工作量不断增大。如何有效、快速、可靠、安全的测量电容式电压互感器的工作参数，保证电网安全、可靠的运行和提高电能计量的准确性，在供电实际工作中尤为重要。为此，本文开展一种基于小信号原理的电容式电压互感器现场测试方法，结果不但减轻了工作人员的负担，提高了工作效率，而且使现场测量、校验等工作安全性，促进了计量工作有序、高效的开展和实施。