单极电容式电压互感器的试验研究

电力系统中传统电压互感器存在体积大、对绝缘水平要求高等问题。针对上述问题,旨在研究一种新式的非接触式电压互感器,以降低电压互感器的绝缘设计难度、扩大电压互感器的使用场合等,其互感器设计采用基于电场耦合原理,设计单极式的结构解决了传统电压互感器由于接地极导致的绝缘设计难度大、成本高的问题;检测电路采用差动式的信号输入结构,有效抑制了共模干扰信号的影响;通过对互感器的建模仿真计算,优化了互感器电极的结构设计,实现了互感器的小型化,提高了互感器的分压比并有效减小了互感器测量的相位差。将电压互感器应用于单相10 k V电压等级下进行试验,试验结果表明,所设计的互感器可以满足对带电导体电压准确、实时的测量要求,能够为电力系统中防窃电及电网在线监测提供新的设计方法。     

电压互感器的绝缘结构和老化因素及应对措施

介绍了按绝缘介质分类的干式、浇注式、油浸式和气体式4类电压互感器的结构及按电压等级、使用环境的不同所采取的不同方式的电压互感器的绝缘结构。由于电气设备的绝缘在长期运行过程中会发生一系列如固体介质软化或溶解等形态变化、低分子化合物和增塑剂的挥发等的物理变化,以及如氧化、电解、电离、生成新物质等的化学变化,即绝缘的老化,最终导致绝缘失效,电力设备不能继续运行,阐述了未来电压互感器的绝缘设计寿命将按用户预期使用的寿命来设计,通过在绝缘可靠性设计中引入应力一强度干涉理论,对电压互感器的绝缘寿命薄弱环节进行优化设计。     

浅析高压SF_6电压互感器的结构和工艺

1引言传统的油纸绝缘电压互感器由于运行中油质劣化及水份的浸入,常导致产品内绝缘老化甚至破坏,而这些质量问题无法从制造中根除,这已不适应现代电网对输变电设备提出的高可靠性、无油化的要求。SF6气体绝缘电压互感器,由于其优越的电气性能而被市场看好,在某些领域可以取代传统结构的油纸绝缘电压互感器。目前SF6气体绝缘电压互感器的需求量越来越大,生产技术也日趋成熟。2高压SF6电压互感器的结构高压SF6电压互感器(简称SF6PT)有两种结构,独立式和与GIS配套式。早期开发的是与GIS配套的SF6PT,由盆式绝缘子、箱体、器身、接线盒、防爆装置及SF6PT截止阀等组成。独立式SF6PT则是在与GIS配套的SF6PT的基础上,取消盆式绝缘子,代之以高压绝缘套管将一次高压线引出而成。笔者主要讨论独立式SF6PT。独立式SF6PT器身由一次绕组、二次绕组、剩余电压绕组和铁心组成。二次绕组采用层式结构,一次绕组为多层圆筒式,由聚酯漆包线绕成,层间绝缘采用菱格点胶聚脂薄膜,绕组结构采用矩形结构或宝塔形结构。为了改善绕组的冲击电压分布,一次绕组低压端设有静电屏,高压端设有均压屏蔽罩。在超高压产品中,一次绕组中部可设有中间静电屏,其...     

220kV GIS电子式电压互感器内部绝缘特性研究

随着智能变电站技术的快速发展,GIS电子式电压互感器已逐渐应用于智能变电站中。电子式电压互感器的绝缘特性是制约其长期运行稳定性和测量精度的关键因素之一,保证互感器内部绝缘可靠尤为重要。笔者通过理论分析、有限元仿真及实验相结合的方法,对220 k V电子式电压互感器内部绝缘特性进行了研究。首先通过理论分析得出互感器内部电场分布和场强,采用增加屏蔽结构对场强集中处进行了优化改进,最后结合有限元仿真和实验对改进后的互感器内部绝缘进行了验证,分析及试验表明互感器的绝缘特性满足运行要求。     

电压互感器绝缘支架的检修

一、JCC系列电压互感器绝缘支架在制造工艺上的缺点JCC系列110～220kV电压互感器是一种串接式分级绝缘的结构,其铁芯带有一定电压,铁芯对地绝缘由四根绝缘支架组成,国产大多数互感器采用大张的酚醛纸质层压板经过加工切成条料作为支撑板。在剖料过程中是用水作为冷却液的。这种加工法会造成如下的缺点:1.用大张层压板在压制中受力不均匀,会留有一定的缝隙。2.剖料时,刃具与层压板摩     

智能电网用逆压电式数字电压互感器的绝缘设计

随着数字化技术迅速发展,我国目前正在大力建设智能电网。但是,目前电力系统中广泛应用的电磁式电压互感器和电容分压式电压互感器不能很好地满足智能电网中数字化要求,而逆压电式数字电压互感器能够满足要求。但是,逆压电式数字电压互感器需要设计分压器进行分压以达到测量要求,分压器部分承受的电压很高,因此,本文对其进行了材料的选择、结构的构造等绝缘设计。采用有限元法对这种互感器分压器内部的电场分布进行了仿真计算,在此基础上,从陶瓷形状、绝缘介质等方面对分压器进行优化设计和改进,使其最终满足国家标准中的绝缘要求。     

1 000 kV柱式CVT的设计要点及检测

1000kV柱式电容式电压互感器(CVT)是我国晋东南—南阳—荆门1000kV特高压交流试验示范工程的重要设备,它的设计不仅要考虑特高压绝缘问题,同时要兼顾误差特性、安装特性等。根据我国1000kV特高压输电工程的需要,在对比柱式结构CVT、SF6气体绝缘电磁式电压互感器、电子式电压互感器(EVT)优缺点基础上,对我国1000kV交流特高压工程用电压互感器进行了选型;分析了1000kV柱式CVT的设计原理、参数选择、结构要求、现场检测方法及附加误差,同时提出1000kV标准电压互感器的结构设计。1000kV柱式CVT的试制成功证明,1000kVCVT符合对1000kV特高压电网电压测量和保护的要求,为我国晋东南-南阳-荆门1000kV特高压交流试验示范工程的顺利进行提供了保障。     

浅谈三倍频感应耐压试验在半绝缘式电压互感器上的应用及效果

正1引言电压互感器分为全绝缘电压互感器和半绝缘电压互感器两种,其中10kV～35kV干式电压互感器一般为半绝缘式互感器,半绝缘电压互感器其主绝缘和纵绝缘绝缘等级设计不同,而工频耐压试验只能对绕组的主绝缘(绕组之间、绕组对地之间的绝缘)进行考核,而无法对绕组的纵绝缘(层间、匝间及饼     

上期想想看答案

1．220kV以上超高压线路中的电压互感器,为什么一次侧一般不接熔断器？ 220kV以上超高压线路中的电流互感器、电压互感器、断路器、隔离开关等设备多安装在室外,相间距离很大,多采用硬母线连接;设备多采用单相串级式绝缘,绝缘等级裕度很大;线路大多采用中性点接地方式运行,每相设备仅承受相电压运行;线路中采用的电容式电压互感器的绝缘强度比电磁式电压互感器高得多。     

基于普克尔效应的光学电压互感器的设计和实验

随着电力系统电压等级的提高,传统电磁式电压互感器和电容分压式电压互感器的缺陷如绝缘结构复杂、存在磁饱和及铁磁谐振等将日益突出。光学电压互感器可有效克服传统电压互感器的固有缺陷。设计了一种基于普克尔效应的光学电压互感器,阐述了其结构及工作原理。设计并制作了器件化的传感头以及实验用的屏蔽装置,搭建了光学电压互感器实验系统,利用数字闭环检测技术来进行输出信号的处理。常温下,互感器在0-2.5kV直流电压下的测试结果显示,互感器的输出具有良好的线性关系,表明该光学电压互感器设计方案的可行性。     

基于高精度数字积分方法的组合型电子式互感器

针对传统的互感器存在的易饱和、动态测量范围小、测量频带窄等缺点,提出了一种新型的组合型电子式互感器,其绝缘结构采用倒立式SF_6互感器绝缘结构,传感器采用Rogowski线圈和圆柱形同轴电容器,积分环节采用改进的数字积分方法,有效提高了互感器的可靠性和准确性。仿真结果及测试结果表明,该新型组合型电子式互感器测量准确度高,满足0.2S级及0.2级测量要求;与单一功能互感器相比,仅需一个绝缘本体即可实现电压电流的同时测量,具有占地面积小、成本低等优点。     

1000kV串联式标准电压互感器的研制

为了满足在1000kV级特高压电网建设中开展工频电压量值溯源及量值传递工作的需要,对一种基于工频电压加法原理的1000kV串联式标准电压互感器(TV)结构进行了设计,并建立了相关的数学模型。考虑到由于高压隔离互感器(HVIT)绝缘距离的存在而引入的大漏感量严重影响了其准确度,特采用了在HVIT一次侧串联电容的方式对漏感抗进行补偿的方法,大大提高HVIT的准确度。针对上、下级结构电容相差太大而导致的分压不均问题,通过在上级并联高压电容器的方法加以解决,并通过有限元分析对电场进行了仿真计算,验证了设计的可行性。与传统的电磁式标准电压互感器相比,该设计在满足相关规程规定的工频耐压与准确度要求的前提下大大降低了单台互感器的体积、质量及绝缘要求,为开展频繁的现场检定工作创造了条件。     

基于电容分压器原理的电子式电压互感器结构形式

介绍了电子式电压互感器的原理以及基于电容分压器原理的电子式电压互感器结构型式。电力系统的电压测量广泛采用电磁式电压互感器和电容式电压互感器。随着电网电压等级的提高,传统电压互感器因其存在铁磁谐振、绝缘结构复杂、造价高、体积大而笨重等缺点,难以满足系统需要。另外,随着电力系统往数字化和智能化方向发展,传统的电磁式电压互感器及电容式电压互感器不能提供数字接口,故无法满足电站需求。这就促使了电子式电压互感器(以下简称EVT)的飞跃发展。     

配套110kVGIS用三相共箱式SF_6气体绝缘电压互感器研制

对三相共箱式SF6气体绝缘电压互感器的研制过程进行了介绍。铁心设计采用单相双柱叠积式,7级梯形柱截面使得利用系数较接近于1;高压绕组采用宝塔形结构,绕制中分2级方式绕制,充分利用了层间绝缘;主绝缘结构设计采用有限元算法来计算,分析了三维空间中电场强度的分布,优化了绝缘结构。产品经优化设计、合理选材、精心制造,通过了全部型式试验,达到了相关标准的要求。     

利用QS1型电桥对角线法测量串级式电压互感器支架的介损

在测量串级式电压互感器支架介损时,目前采用的末端屏蔽法的正接法要求串级式电压互感器底部对地必须垫上很好的绝缘。本文所介绍的ＱＳ１型电桥对角线法,就串级式电压互感器底部对地不垫绝缘的情况下,如何测量其支架的介损问题进行了讨论。     

UHV串联式TV高压隔离部分的有限元分析及优化

用于超高压和特高压的电压互感器可采用多台电压互感器在一次侧和二次侧串联实现,一次绕组的串联结构与传统的串级结构相似,二次侧的串联结构需要使用高压隔离电压互感器,目前这种互感器还没有设计的经验。为此以1 000 kV串联式标准电压互感器为例,用有限元分析软件ANSYS对高压隔离互感器的三维电场分布进行了数值模拟计算和性能优化。结果表明,基于有限元法的数值模拟是分析和设计串联式电压互感器的有效手段,经优化设计后的高压隔离互感器能够同时满足绝缘和精度方面的要求,优化结果为更高电压等级的串联式电压互感器的设计和制造提供了可靠的、科学的数据。     

倒立式SF6同轴电容高压电子式电压互感器

针对目前类似多级电容串联分压结构的电子式电压互感器的不足之处,设计了一种新型的电子式电压互感器。该互感器采用传统倒立式SF6互感器的绝缘结构,通过在高压电极和地电极之间构造中间同轴电极形成SF6同轴分压电容,检测SF6同轴电容的电容电流iC即可获得高压侧被测电压大小。该互感器的主要特点是利用高压壳体与接地金属屏蔽罩的双重屏蔽作用,有效地提高分压电容的抗外界杂散电场干扰能力和稳定性。该文对位置、温度、压力等影响同轴电容大小的因素进行了仿真计算。在国网电力科学研究院对研制的高压电子式电压互感器进行了型式试验。仿真和试验结果表明,该电子式电压互感器准确度达到了IEC 60044-7规定的0.2级精度要求。     

500 kV SF6 电流互感器内部盆式绝缘子缺陷电场分析和实验研究

近年来,涉及SF₆气体绝缘电流互感器故障次数较以往明显增多。为此,对一起故障的500 kV SF₆电流互感器进行解体事故分析,发现事故是由运行过程中内部盆式绝缘子产生缺陷造成的。为深入了解气体绝缘电流互感器绝缘特性,从源头上防止突发性故障,依据SF₆气体绝缘电流互感器事故分析结果,对盆式绝缘子有气泡、裂缝、金属污染等缺陷的情况进行了三维电场仿真计算分析和局放实验研究。研究结果显示：有缺陷的盆式绝缘子电场发生畸变,尤其是有金属污染时电场畸变最为严重,局放电压急剧下降。研究得出的数据和结论为SF₆气体绝缘电流互感器的绝缘设计、结构优化、运行维护和故障分析提供了理论参考依据。     

基于电阻分压的10kV电子式电压互感器

基于电阻分压器的电子式电压互感器的原理、结构和输出信号等与传统的电压互感器有很大不同,其性能主要受电阻特性和杂散电容的影响.从等效电路的角度分析了电阻特性和杂散电容对电子式电压互感器测量准确度的影响;利用Ansoft软件包建立分压器的有限元模型对杂散电容进行了计算分析,并根据杂散电容分布对屏蔽罩进行了设计.在理论分析基础上,研制了一台电阻分压式的10kV电子式电压互感器,并进行了准确度测试.测试结果表明,设计的10kV电子式电压互感器准确度满足IEC 60044-7标准要求,准确度达0.2级.     

±1100 kV直流电子式电压互感器绝缘特性研究

直流电压互感器是测量直流输电系统电压的重要设备,实现对高压直流电压的可靠监测,其绝缘性能关系到直流输电系统的安全稳定运行。文中对±1 100 kV直流电子式电压互感器的工作原理、产品结构和绝缘参数进行介绍,并通过理论分析及有限元仿真对直流电子式电压互感器绝缘性能进行研究。首先通过理论分析得出互感器的外绝缘和径向绝缘性能,再结合有限元仿真对互感器的绝缘性能进行验证;分析表明互感器的绝缘特性满足运行要求。