不拆高压引线测试单节绝缘结构CVT绝缘电阻方法研究

2024-03-02 124 上传者：管理员

摘要：单节绝缘结构电容式电压互感器为2个电容单元串联封闭于1个瓷套内，绝缘电阻测试需要登高拆除体积巨大的一次引线。绝缘电阻测试过程中拆装引线占总试验时长的82.3%。提出不需拆高压引线即可完成单节绝缘结构电容式电压互感器绝缘电阻测试的方法，经现场比对该测试方法准确可靠，明显提升了CVT绝缘电阻测试效率。

关键词：
串联电容降压
二次电压
电容式电压互感器
绝缘电阻
高压引线
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电容式电压互感器CVT(capacitor voltage trans⁃former）是利用串联电容降压，再经中间变压器降压、隔离得到二次电压供保护、计量、测控等装置使用的电压互感器。CVT绝缘电阻测试可以有效发现电容式电压互感器受潮、老化、电容击穿等典型缺陷[1]。《电力设备预防性试验规程（DL/T 596—2021）》要求需定期（3年）对CVT进行绝缘电阻测试。单节绝缘结构CVT为2个电容单元串联封闭于1个瓷套内，绝缘电阻测试需要登高拆除设备顶端一次引线[2]。绝缘电阻测试过程中拆装引线占总试验时长的82.3%，急需一种测试准确、试验高效的不拆高压引线测量CVT绝缘电阻的方法。

1、常规测试单节绝缘结构CVT绝缘电阻的测试方法

单节绝缘结构的CVT结构如图1所示。图1中，C11为分压电容器的高压电容，C12为分压电容器的中压电容，T为中间变压器，X为中间变压器低压端，N为CVT末屏，1a1n、dadn为中间变压器二次绕组[3]。

图1单节绝缘结构的CVT结构图

1.1 C12绝缘电阻测试

C12绝缘电阻测试接线如图2所示，将X和N端的接地拆除，绝缘电阻测试仪“-”接X端，“+”接N端。绝缘电阻测试仪“-”通过X端经中间变压器接C12的顶端，由于电抗器的通直流特性，现场试验认为测试结果与“-”直接接C12的顶端相同。因此，相当于绝缘电阻表“-”和“+”分别接到了C12的两端，操作绝缘电阻测试仪即可准确地测量C12的绝缘电阻[4,5]。

图2 C12绝缘电阻测试接线图

1.2 C11绝缘电阻测试

C11绝缘电阻测试分拆除高压引线测试和不拆高压引线测试2种情况，拆除CVT高压引线测试C11绝缘电阻接线如图3所示，不拆除CVT高压引线测试C11绝缘电阻接线如图4所示。

图3拆除CVT高压引线测试C11绝缘电阻接线图

图4不拆除CVT高压引线测试C11绝缘电阻接线图

由图3可知，拆除中间变压器低压端X的接地，拆除CVT顶部的引线和接地。绝缘电阻测试仪的“-”接C11的顶部，绝缘电阻测试仪“+”通过X端经中间变压器接C11的底部，由于电抗器的通直流特性，现场试验认为测试结果与“+”直接接C11的底部相同。因此，相当于绝缘电阻表“-”和“+”分别接到了C11的两端，操作绝缘电阻测试仪即可准确测量C11的绝缘电阻。

由图4可知，拆除中间变压器低压端X和末屏N的接地。绝缘电阻测试仪的“G”接N，“+”接地，“-”通过X端经中间变压器接C11的底部。C11顶部也接地。绝缘电阻表“-”和“+”分别接到了C11的两端，“G”用来屏蔽经绝缘电阻测试仪“-”流过C12的电流，操作绝缘电阻测试仪即可准确测量C11的绝缘电阻。

该方法虽然可以在不拆除高压引线的情况下测量C11绝缘电阻，但受到中间变压器对地电容的影响，测试值小于实际值。某220 kV变电站所有单节绝缘结构CVT C11绝缘电阻测试对比如表1所示。由表1可知，不拆除高压引线测试数据远小于拆除高压引线测试数据，互差稳定在-39.76%～-51.72%之间，与以上分析相符合。

表1拆除和不拆除CVT高压引线测试C11绝缘电阻对比表C11绝缘电阻对比表

2、改进的基于不拆线测试C11绝缘电阻的方法

基于上述论述，研究一种改进的基于不拆线测试C11绝缘电阻方法（如图5所示）。图5中，拆除中间变压器低压端X的接地。绝缘电阻测试仪的“-”通过X端经中间变压器接C11的底部，绝缘电阻测试仪“+”通过电流互感器CT(current transformer）接C11的顶部，其中CT采用开口穿芯式CT，其等效接线如图6所示。由于电流互感器为开口穿芯式，因此无需拆除高压侧引线，操作绝缘电阻测试仪即可准确测量C11的绝缘电阻。拆线和改进的不拆线法测试C11绝缘电阻数据之间的互差稳定在-3.37%～7.06%之间，与常规不拆线方法相比互差较小，准确度更高。

此外测试过程中，依据国家电网公司电气试验标准化作业流程要求进行试验，各试验方法测试CVT绝缘电阻用时如表2所示。改进的不拆线测试方法，完成一组CVT绝缘电阻试验平均用时38.33 min，比常规的不拆线测试方法平均用时降低了4.67 min，比拆线测试方法平均用时降低了51.78 min，下降明显。

图5改进的不拆高压引线测试C11绝缘电阻的方法

图6改进的不拆除CVT高压引线测试C11绝缘电阻等效接线

3、结论

本文针对不拆线测试C11绝缘电阻测试方法，从测试效率和准确度两方面开展研究，得到以下结论：改进的不拆线测试方法相比于常规的不拆线测试方法，准确度大幅提高，测试效率比常规的不拆线测试方法略有提高，比拆线测试效率明显提高。

表2 CVT绝缘电阻测试用时对比表

参考文献:

[1]黄志明,韩子圣,闫海云.不拆除高压引线测量1 000 kV电容式电压互感器介损的方法[J].山西电力,2018(3):1-4.

[2]李宁,高飞,吴明锋.电容式电压互感器现场应用情况及故障分析[J].山西电力,2017(6):22-24.

[3]朱家林.500 kV输电线路电容式电压互感器故障分析及处理方法研究[J].广东科技,2022,31(5):70-72.

[4]陈涛涛,薛风华,王洪寅,等.220 kV电容式电压互感器故障分析与仿真研究[J].电工技术,2021(1):63-65.

[5]黄繁朝,房博一,陈极升.一起500 kV线路CVT二次电压异常的故障分析[J].电工技术,2020(12):81-83.

文章来源:刘晓飞,邹园,李佳忆.不拆高压引线测试单节绝缘结构CVT绝缘电阻方法研究[J].山西电力,2024(01):14-16.