一种110kV电容式电压互感器不拆引线试验方法与流程

本发明涉及电力行业和电气试验的
技术领域：
，尤其涉及一种110kv电容式电压互感器不拆引线试验方法。
背景技术：
：在电力系统中，根据检修预试规程要求，需要定期对110kv电容式电压互感器进行试验，现有试验方法是使用西林电桥，通过检测流过电容式电压互感器的试验电流，从而测量出电容式电压互感器的电容量和介损值。但在检测流过电容式电压互感器的试验电流时，需要登高作业拆除一次引线，导致工作效率低、人员存在高处坠落风险、拆除和恢复引线时可能存在接触不良导致设备发热隐患。技术实现要素：本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。因此，本发明提供了一种110kv电容式电压互感器不拆引线试验方法，能够避免在检测试验电流时需要登高作业拆除一次引线的人员安全隐患问题。为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：包括，通过穿心式电流互感器将流过一次引线的试验电流转化为二次电流；利用负反馈放大电路放大所述二次电流，并通过全金属屏蔽罩对所述穿心电流互感器进行屏蔽保护；将所述放大后的穿心电流互感器接入西林电桥，计算所述穿心电流互感器的主电容量、分压电容量、主电容介质损耗因数和分压电容介质损耗因数。作为本发明所述的110kv电容式电压互感器不拆引线试验方法的一种优选方案，其中：所述一次引线的试验电流包括，ic1＝ixl-ic2其中，ic1为所述一次引线的试验电流，ic2为所述穿心电流互感器一次引线接入反向的n端电流，ixl为所述穿心电流互感器一次引线接入xl端的电流。作为本发明所述的110kv电容式电压互感器不拆引线试验方法的一种优选方案，其中：所述负反馈放大电路包括，所述负反馈放大电路的输入端接入所述n端，输出端接入仪器测量线cx端。作为本发明所述的110kv电容式电压互感器不拆引线试验方法的一种优选方案，其中：所述负反馈放大电路还包括，辅助运放的带宽满足：f·ω1≤ω2≤ω3其中，f为运放功率，ω1为主运放的开环单位增益带宽，ω2为所述辅助运放的单位增益带宽，ω3为主运放的次极点频率。作为本发明所述的110kv电容式电压互感器不拆引线试验方法的一种优选方案，其中：所述放大二次电流包括，所述穿心式电流互感器与负反馈放大电路并联连接，放大倍数与所述穿心式电流互感器的变比na相等。作为本发明所述的110kv电容式电压互感器不拆引线试验方法的一种优选方案，其中：所述接入西林电桥包括，所述穿心式电流互感器的固定支架端与所述西林电桥的电容c1端连接，所述穿心式电流互感器的低压二次接线端与所述西林电桥的n端连接。作为本发明所述的110kv电容式电压互感器不拆引线试验方法的一种优选方案，其中：所述主电容量包括，当所述西林电桥平衡时：c1＝r4/r3*cn其中，c1为所述穿心电流互感器的主电容量，r4为西林电桥内设的标准电阻，r3为西林电桥内设的可调电阻。作为本发明所述的110kv电容式电压互感器不拆引线试验方法的一种优选方案，其中：所述主电容介质损耗因数包括，当所述西林电桥平衡时：tgδ1＝ωr4c4其中，tgδ1为所述主电容介质损耗因数，ω为线圈匝数，c4为西林电桥内设的可调电容。作为本发明所述的110kv电容式电压互感器不拆引线试验方法的一种优选方案，其中：所述分压电容量包括，当所述西林电桥平衡时：其中，c2为所述分压电容量。作为本发明所述的110kv电容式电压互感器不拆引线试验方法的一种优选方案，其中：所述分压电容介质损耗因数包括，当所述西林电桥平衡时：其中，tgδ2为所述分压电容介质损耗因数。本发明的有益效果：无需拆除和恢复高压引线，无需高处作业，工作强度大大降低，消除了高处作业坠落风险；同时能够实现电容量和介质损耗的精确测量。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：图1为本发明第一个实施例所述的110kv电容式电压互感器不拆引线试验方法的流程示意图；图2为本发明第一个实施例所述的110kv电容式电压互感器不拆引线试验方法的接入负反馈放大电路示意图；图3为本发明第一个实施例所述的110kv电容式电压互感器不拆引线试验方法的接入西林电桥示意图；图4为本发明第二个实施例所述的110kv电容式电压互感器不拆引线试验方法的测量c1的接线原理图示意图；图5为本发明第二个实施例所述的110kv电容式电压互感器不拆引线试验方法的测量c2的接线原理图示意图；图6为本发明第二个实施例所述的110kv电容式电压互感器不拆引线试验方法的拆除引线的测量原理示意图。具体实施方式为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明的保护的范围。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。同时在本发明的描述中，需要说明的是，术语中的“上、下、内和外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一、第二或第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。本发明中除非另有明确的规定和限定，术语“安装、相连、连接”应做广义理解，例如：可以是固定连接、可拆卸连接或一体式连接；同样可以是机械连接、电连接或直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。实施例1参照图1～图3，为本发明的第一个实施例，该实施例提供了110kv电容式电压互感器不拆引线试验方法，包括：s1：通过穿心式电流互感器将流过一次引线的试验电流转化为二次电流。将穿心式电流互感器从一次引线顶端改接到低压二次接线端，穿心电流互感器的一次引线接入xl端电流和反向的n端电流，二者相减即为流过一次引线端的电流：ic1＝ixl-ic2其中，ic1为一次引线的试验电流，ic2为穿心电流互感器一次引线接入反向的n端电流，ixl为穿心电流互感器一次引线接入xl端的电流。s2：利用负反馈放大电路将穿心电流互感器的二次电流放大，并通过全金属屏蔽罩对穿心电流互感器进行屏蔽保护。参照图2，将负反馈放大电路的输入端接入n端，输出端接入仪器测量线cx端。辅助运放的带宽满足：f·ω1≤ω2≤ω3其中，f为运放功率，ω1为主运放的开环单位增益带宽，ω2为辅助运放的单位增益带宽，ω3为主运放的次极点频率。由于进入西林电桥的电流应等于流过被试验设备的电流ic1，而由穿心电流互感器二次侧的电流为ic1/na，na为穿心电流互感器的变比，因此需要将二次电流通过放大na倍后进入西林电桥；穿心式电流互感器与负反馈放大电路并联连接，放大倍数与穿心式电流互感器的变比na相等。且由于在测试过程中，电流相位的变化回增大介质损耗值的测试误差，因此在进行二次电流放大的过程中，不能发生相位变化较佳的是，使用全金属屏蔽罩将穿心电流互感器进行屏蔽保护，消除了现场作业环境中电磁场干扰引起的穿心电流互感器的误差。s3：将放大后的穿心电流互感器接入西林电桥，计算穿心电流互感器的主电容量、分压电容量、主电容介质损耗因数和分压电容介质损耗因数。参照图3，将穿心式电流互感器的固定支架端与西林电桥的电容c1端连接，穿心式电流互感器的低压二次接线端与n端连接。进一步的，当西林电桥平衡时，测量计算穿心电流互感器的主电容量、分压电容量、主电容介质损耗因数和分压电容介质损耗因数。计算穿心电流互感器的主电容量如下式：c1＝r4/r3*cn其中，c1为穿心电流互感器的主电容量，r4为西林电桥内设的标准电阻，r3为西林电桥内设的可调电阻。计算穿心电流互感器的主电容介质损耗因数如下式：tgδ1＝ωr4c4其中，tgδ1为主电容介质损耗因数，ω为线圈匝数，c4为西林电桥内设的可调电容。计算穿心电流互感器的分压电容量如下式：其中，c2为分压电容量。计算穿心电流互感器的分压电容介质损耗因数如下式：其中，tgδ2为分压电容介质损耗因数。实施例2为了对本方法中采用的技术效果加以验证说明，本实施例选择传统的拆除引线法和采用本方法进行对比测试，以科学论证的手段对比试验结果，以验证本方法所具有的真实效果。传统的拆除引线法：拆除和恢复引线工作强度大，一次引线的引接比较牢固，且工作人员需要登高操作；整个试验过程中拆除引线和恢复引线耗时长；人身风险系数高，大量的高处作业比如带来较大的人员坠落风险；存在一定的设备隐患，由于室外设备运行过程中导致高压引线锈蚀，因此恢复引线时可能会造成引线紧固不牢，接触不良，引起设备风险。为验证本方法相对传统的拆除引线法具有较高的测量效率和测量精度，本实施例中将采用传统的拆除引线法和本方法分别对贵州电网公司110kv某变电站的110kv电容式电压互感器的主电容量、分压电容量、主电容介质损耗因数和分压电容介质损耗因数进行实时测量对比。传统的拆除引线法在运行过程中n端和xl端均接地，在进行电容式电压互感器停电试验时，将高压出线本侧及对侧接地，使用西林电桥，采用自激法进行测试，测量过程中需要将高压出线引线拆除，测量原理如图6所示，当西林电桥达到平衡时，测出c1和c2的电容量及介质损耗参数；采用本方法西林电桥达到平衡时测出c1和c2的电容量及介质损耗参数，参照图4和图5，测量结果如表1所示。表1：采用拆除引线法和本方法测量电容式电压互感器参数的结果对比表。试验方法c1(pf)tgδ1c2(pf)tgδ2综合误差耗时(分钟)额定值299800.07％694500.06％//传统的拆除引线法299900.065％695300.055％0.1％46本方法298600.077％695500.053％0.12％6由上表可见，本方法的测量误差满足测量误差±0.2％的标准，且测量误差接近于传统的拆除引线法的测量误差，另外，测量时间相较于传统的拆除引线法提升了86.96％，从而大幅降低设备停电时间。应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。当前第1页12