[发明专利]测量电容式电压互感器一次侧的暂态过电压的装置及方法

说明书

本发明公开了一种测量电容式电压互感器一次侧的暂态过电压的装置及方法，所述装置包括：电容式电压互感器、分流器和无源积分器，电容式电压互感器包括：电容分压器和电磁单元；所述电容分压器的高压电容和中压电容间的中压输出引线与所述电磁单元相连接；所述中压电容输出侧的接地引线经由接地端子引出，并串联所述分流器后连接至接地点；所述无源积分器与所述分流器并联，所述无源积分器包括：串联连接的第一电阻和第一电容。本发明通过在电容式电压互感器的中压电容与地之间串联分流器，并将无源积分器与所述分流器并联，以进行系统暂态过电压的监测，监测方法不受电容式电压互感器的电磁单元分布参数的影响，能够准确地测量暂态过电压。

技术领域

本发明涉及高压电气设备领域，并且更具体地，涉及一种相测量电容式电压互感器一次侧的暂态过电压的装置及方法。

背景技术

电力系统暂态过电压不仅关系到发电机、变压器、输电线路等电力设备绝缘强度的合理设计，而且直接影响到电力系统的安全运行。在对国内外的停电事故分析中发现，电力系统过电压引起的电网事故故障率较高，电气设备绝缘破坏时有发生，严重影响着电网的安全运行。统计资料表明，在1995～1999年全国110kV及以上电压等级变压器由于雷电等过电压引起的事故占10.6％左右，110kV及以上电压等级互感器由于谐振、雷电冲击等引起的事故占32.3％左右。

电力系统中的过电压类型多种多样，其产生的原因也各不相同，当出现过电压事故时，虽然电力系统中安装了大量的故障录波装置，但由于过电压信号幅值高、陡度大、持续时间短，而故障滤波器的电压信号通常取自电压互感器，由于铁磁饱和，频率特性比较差，无法获取电网过电压的真实信息，无法满足暂态过电压的测量要求。由于没有有效的过电压监测手段，难以快速准确记录电网暂态过电压发生、发展过程，无法获取事故发生时的过电压特征，严重制约了对事故原因的准确分析，比如在过电压的事故分析中很难确定事故的原因是由于过电压陡度或幅值超过设备的承受能力，或是设备的绝缘水平降低所造成，还是保护装置本身问题。

目前对于电网过电压的机理研究以及系统绝缘配合的确定绝大部分都是采用电磁暂态数值仿真的方法，仿真中的系统设备的数学模型是在一定的简化基础上建立起来的，其真实性无从考量，若能与实测结果相结合进行事故原因分析，将可以很大程度提高电网过电压事故分析的准确性。

电容式电压互感器(简称CVT)具有绝缘强度高、能够降低雷电冲击波的陡度、造价低且能兼作耦合电容器用于电力线载波通信等优点，是电力系统中广泛用于电压测量的电压互感器。但是，目前现场的实际录波数据表明：当一次侧存在过电压时，受到设备带宽及电磁单元分布参数的影响，CVT二次侧录波不能完整记录一次暂态过电压的波形。

发明内容

本发明提出一种测量电容式电压互感器一次侧的暂态过电压的装置及方法，以解决无法确定电容式电压互感器一次侧的暂态过电压的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种测量电容式电压互感器一次侧的暂态过电压的装置，其特征在于，所述装置包括：电容式电压互感器、分流器和无源积分器，电容式电压互感器包括：电容分压器和电磁单元；

所述电容分压器的高压电容和中压电容间的中压输出引线与所述电磁单元相连接；

所述中压电容输出侧的接地引线经由接地端子引出，并串联所述分流器后连接至接地点；

所述无源积分器与所述分流器并联，所述无源积分器包括：串联连接的第一电阻和第一电容。

优选地，其中从接地端子引出的接地引线通过屏蔽电缆经由所述分流器后，经由屏蔽电缆引出至接地点。

优选地，其中所述分流器和所述无源积分器安装于屏蔽盒内。

优选地，其中所述无源积分器的第一电阻和第一电容安装于PCB板上。

优选地，其中所述装置还包括：