高压电压互感器中电容分压器随温度变化数学模型的研究

通过对高压电压互感器分析,建立了基于高压绝缘理论的电容分压器随温度变化的数学模型;通过对数学模型分析可以看出:影响电容分压器精度的关键在于电容器的稳定性和精度,而影响电容器精度的诸多因素中最重要的是温度;电容值变化的相对误差与圆柱筒的半径、温度、膨胀系数、圆柱筒的壁厚均有关系且随着它们的增大而增大.因此,选择低膨胀系数的金属材料和适当的圆柱筒的壁厚是提高圆柱形电容器精度的关键,从而为高压电容分压器的设计提供了理论依据.     

500kV集中式标准电容分压器的研制

研制了一种基于标准电容器的集中式电容分压器,该分压器的高低压臂电容电极采用同种金属极板材料并处于压缩SF6气体绝缘介质中,可以保证分压器高低压臂电容温度系数、电压系数等特性参数的一致性,进而保证电容分压器分压比的稳定性;采用理论计算及仿真分析相结合的方式确定了标准电容器各部分的尺寸。针对绝缘外筒表面上存在电压分布不均匀的情况,在分压器内部加设多层均压电极后改善了绝缘套管上的电场分布情况。经实际测试,标准电容分压器高压臂电容量及分压比实测值与理论计算值十分接近,其高压臂电容量电压系数为1.01×10-5。     

500 kV压缩气体标准电容分压器的研制

传统的电容分压器由于高低压臂的结构和材质不同,难以保证其分压比的稳定性,为此研制了一种基于平板电极结构的集中式标准电容分压器,该分压器的高低压臂电容电极采用同种金属极板材料,并处于压缩SF_6气体绝缘介质中,可以保证分压器高低压臂电容温度系数、电压系数等特性参数的一致性,进而保证电容分压器分压比的稳定性。采用理论计算及仿真分析相结合的方式确定了标准电容器各部分的尺寸,针对分压器绝缘外筒表面上电压分布不均匀的情况,在分压器内部加设多层均压电极后改善了绝缘套管上的电场分布情况。经实际测试,标准电容分压器高压臂电容量及分压比实测值与理论计算值十分接近,其高压臂电容量电压系数优于1.5×10~(-5),分压器线性度优于1.0×10~(-4),可以作为标准电压分压器使用。     

一种新型的电容分压器屏蔽结构

平行平板电容器结构简单,为了保证电容值的精度,避免外界杂散电容的干扰,常采用增加屏蔽电极的方法来减小外界干扰。文中利用Ansys进行建模仿真,对常用的电容分压器的屏蔽结构进行计算分析,并提出一种增加内部多层屏的新型屏蔽结构,经仿真验证,此方法可以有效提高分压器抗干扰效果。     

一种新型的电容分压器电场优化结构

标准电容器具有优良的电压系数和温度系数、介质损耗极小、电容量稳定等优良特性,被广泛的应用于高电压测量中作为参考标准或测量分压器的高压臂。平行平板电容器作为高压标准电容器的一种新型结构具有结构简单、可带有板蔽电极等特点;但其电位分布不均匀是其一个较大的缺点,容易造成绝缘筒沿面闪络,发生绝缘击穿事故。文中以1 200 kV平板电极标准电容分压器为例建立了高压标准电容分压器的计算模型,计算得到了高压标准电容分压器绝缘筒外部电位随高度的变化曲线,通过在电容分压器内部增加多层金属板,使得电容分压器绝缘筒外部电位分布曲线趋于线性,得到了进一步的优化。     

基于殷钢的高电压电容分压器研究

在光学电压互感器中经常用到电容分压器,但由于其分压比受温度变化的影响,致使应用受到限制;本文提出用殷钢制作电容分压器,通过与铜、铝制作的电容分压器相比精度大为提高,在-40℃～80℃温度范围精度达0.1%以内,为高精度电容分压器的设计提供了理论依据.     

基于电容分压的电子式电压互感器的研究

设计了一种 2 2 0kV气体绝缘开关用新型电子式电压互感器 ,互感器由电容分压器和数字变换器两部分组成。电容分压器的输出信号经数字变换器处理后转换为串行数字光信号输出。为提高电压互感器的稳定性 ,采用一小阻值精密电阻与电容分压器的低压固体介质电容并联。实验表明互感器线性度好 ,在 - 15°C～ +45°C温度范围内准确度满足 0 .2级要求     

光学电压互感器精密电容分压器的研制

为了解决光学电压互感器中晶体材料的耐压问题,提出了采用分布式精密电容分压器的解决方案,并结合互感器使用环境建立了电力系统中高压电容分压器的数学模型,然后利用该模型与分压器误差特性的联系,重点分析了温度变化、杂散电容、相间干扰等误差因素对电容分压器的影响,并对这些误差因素的影响进行了合成。基于以上理论和误差分析方法应用有限元软件对 220 kV电容分压器进行了仿真计算,分析结果表明,合理选择电容分压器的主电容值可以使电容分压器的精度在0.1%以内,这为精密电容分压器的设计提供了理论依据。     

基于同轴电容的过电压传感器研究

针对过电压在线监测系统中准确实时获取内外过电压信号困难的问题,提出了一种基于同轴电容的过电压传感器设计方案,通过ANSYS仿真证明了同轴电容器的具体结构和参数的可行性.本文涉及分压器的内外绝缘问题,其中内绝缘采用了复合绝缘技术,保证了同轴电容具有良好的温度特性与频率特性.该分压器低压壁分压单元采用云母电容同轴排列并串联一阻尼电阻,确保了分压单元采集信号的稳定性.     

电容式电压互感器故障分析处理

1引言电容式电压互感器(CVT)是由电容分压器和电磁单元组成的具有独特结构的电器设备,是高压电网供电计量、保护、指示的重要设备。其在110kV～500kV中性点直接接地系统中得到了广泛应用。但由于受设计水平、工艺水平和原材料等多种因素的影响,CVT投运后故障率远远高于常规的电压互感器和耦合电容器,严重影响了电网的安全运行。其常见的故障有:电磁单元二次失压,分压电容单元电容量变化造成二次输出电压变小,电容分压器和电磁单元内部受潮,电磁单元故障,分压电容与电磁单元不匹配等。