[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

说明书

技术领域

本发明涉及电磁式电压互感器的交流耐压试验方法，特别是针对500kV电磁式电压互感器常规交流倍频感应耐压试验系统和方法的改进。

背景技术

根据现行交接试验规程要求，电磁式电压互感器现场耐压试验有以下2种方法：一是工频耐压试验(45～65Hz)，即对一次绕组首尾短接，对地施加工频电压，以检验被试品对工频电压升高的绝缘承受能力。对于分级绝缘的电磁式电压互感器，其一次绕组末端绝缘水平很低，只有5kV左右，这使得外施耐压试验电压值远远低于设备运行时一次绕组的电压，难以考核设备的绝缘状况。二是感应耐压试验，既一次绕组末端接地，在二次绕组加压使一次绕组首端对末端感应试验电压的方法。此法既可以考核电磁式电压互感器的主绝缘(绕组对地，相间和不同电压等级绕组间的绝缘)，也可以考核电压互感器的纵绝缘(同一绕组层间、匝间及段间绝缘)，因此分级绝缘的电磁式电压互感器均采用感应耐压试验。感应电压试验时，为防止铁芯饱和及励磁电流过大，试验电压的频率应大于额定频率，一般对电磁式电压互感器采用倍频(100～300Hz)感应耐压试验。对于电压等级较高的PT，互感器二次绕组的容量无法满足试验要求，所以这种方法有一定的局限性。

对于500kV电磁式电压互感器，由于试验电压高，而二次绕组热极限容量限值与低电压等级的电压互感器相差不大，利用二次绕组加压的试验方法会在二次绕组上出现很大的电流，对二次绕组造成损坏。虽然可以采取并联电抗器和多个二次绕组串联加的方法，但补偿度难以控制，一旦试品发生闪络或击穿，电抗器将失去补偿作用，难以满足试验要求。

发明内容

为了解决500kV PT感应耐压二次绕组容量不足的问题，本发明专利提出了一种利用配置串联电抗器的谐振升压装置在PT一次绕组上直接施加3倍频试验电压的耐压试验电路，其可以利用电容分压器直接测量PT一次试验电压。该方法很好的解决了常规试验方法带来的问题，能够很好的满足了500kV及以上PT的倍频耐压试验条件，验证了PT在运输和安装后的绝缘性能。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种500kV电磁式电压互感器交流倍频耐压试验电路，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。

所述倍频耐压电路进一步包括一过压保护装置MOAI，所述过压保护装置MOAI并接于励磁变压器T的次级绕组的两端，所述过压保护装置MOAI为避雷器或球隙保护装置。

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。

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。

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。

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。

同时，为了解决500kV PT感应耐压二次绕组容量不足的问题，本发明专利提出了一种利用配置串联电抗器的谐振升压装置在PT一次绕组上直接施加3倍频试验电压的耐压试验方法，其可以利用电容分压器直接测量PT一次试验电压。该方法很好的解决了常规试验方法带来的问题，能够很好的满足了500kV及以上PT的倍频耐压试验条件，验证了PT在运输和安装后的绝缘性能。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

采用上述的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：