[发明专利]一种500kV电磁式电压互感器交流倍频耐压试验电路和方法

权利要求书

1.一种500kV电磁式电压互感器交流倍频耐压试验电路，其特征在于，其包括变频电源VF、励磁变压器T以及倍频耐压电路，所述倍频耐压电路包括试验电抗器L1、由高压臂电容C1和低压臂电容C2串联组成的分压器、电磁式电压互感器PT以及由大地和试验引线等效形成的杂散电容C3，其中，变频电源VF的变频输出端连接至励磁变压器T的初级绕组，所述试验电抗器L1和分压器串联后并接于励磁变压器T的次级绕组的两端，且分压器和励磁变压器T的次级绕组之间接地，杂散电容C3和电磁式电压互感器PT的一次绕组均与分压器并联连接，所述倍频耐压电路和励磁变压器T的次级绕组构成试验谐振回路。

2.根据权利要求1所述的500kV电磁式电压互感器交流倍频耐压试验电路，其特征在于，所述倍频耐压电路进一步包括一避雷器或球隙保护装置，所述避雷器或球隙保护装置并接于励磁变压器T的次级绕组的两端。

3.根据权利要求1所述的500kV电磁式电压互感器交流倍频耐压试验电路，其特征在于，所述励磁变压器T的初级绕组由一个低压绕组形成，所述励磁变压器T的次级绕组由二个高压绕组串联形成。

4.根据权利要求1-3任一项所述的500kV电磁式电压互感器交流倍频耐压试验电路，其特征在于，所述电磁式电压互感器PT的一次绕组等效为电阻R、电感L和试品电容C4，所述试品电容C4与分压器并联连接，所述电阻R、电感L串联后再与试品电容C4并联连接。

5.根据权利要求4所述的500kV电磁式电压互感器交流倍频耐压试验电路，其特征在于，所述倍频耐压电路等效为试验电抗器L1、高压臂电容C1、杂散电容C3和试品电容C4，其中，所述试验电抗器L1、高压臂电容C1串联后并联于励磁变压器T的次级绕组的两端，所述杂散电容C3和试品电容C4均与高压臂电容C1并联连接。

6.根据权利要求1所述的500kV电磁式电压互感器交流倍频耐压试验电路，其特征在于，所述高压臂电容C1和低压臂电容C2之间通过一采样信号线连接于变频电源VF的反馈端。

7.采用权利要求1所述的500kV电磁式电压互感器交流倍频耐压试验电路进行交流倍频耐压试验的方法，其特征在于，其包括以下步骤：

步骤1、根据现场测量和设备出厂试验数据、技术参数获取500kV电磁式电压互感器电气参数模型；

步骤2、确定试验谐振回路的谐振参数，其包括以下步骤：

步骤21、确定试验谐振回路的完整等效电路：

根据500kV电磁式电压互感器电气参数模型，将电磁式电压互感器PT的一次绕组等效为电阻R、电感L和试品电容C4，以试验谐振回路的完整等效电路，其中，所述试品电容C4与分压器并联连接，所述电阻R、电感L串联后再与试品电容C4并联连接，根据完整等效电路得到试验谐振回路的总电容C：

C=C4+C3+C1*C2C1+C2---(1)]]>

该完整等效电路中电磁式电压互感器PT上的电压计算公式为：

Upt=UC4=Us·(R+jωL)1jωCR+jωL+1jωC(R+jωL)1jωCR+jωL+1jωC+jωL1---(2)]]>

在一定频率下，Upt/U_s的绝对值

|(R+jωL)1jωCR+jωL+1jωC(R+jωL)1jωCR+jωL+1jωC+jωL1|---(3)]]>

达到最大值时，式同时达到最大值，Upt在此频率下达到最大值，试品上产生谐振电压；

步骤22、对完整等效电路进行简化，从而形成简化试验谐振回路：

将倍频耐压电路等效为试验电抗器L1、高压臂电容C1、杂散电容C3和试品电容C4进行简化，其中，所述试验电抗器L1、高压臂电容C1串联后并联于励磁变压器T的次级绕组的两端，所述杂散电容C3和试品电容C4均与高压臂电容C1并联连接简化后的试验回路可以等效为试品电容C、杂散电容C杂散与电容分压器高压臂电容C1并联后再与试验电抗器L1串联；

简化试验谐振回路中的总电容C′＝C₃+C₄+C₁；

简化试验谐振回路的谐振条件为：ω²L₁C′＝1，谐振频率

计算试验电抗器的电感值

试验电压下流过电抗器的电流由U＝2πfIL₁计算，试验电抗器的容量S由S＝UI确定。