CN205176192U - 一种自激法测量电容式电压互感器极性的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种自激法测量电容式电压互感器极性的装置，所述装置包括电容式电压互感器、直流电压发生装置和指针式电压表，其中，直流电压发生装置与电容式电压互感器的二次侧并联连接，指针式电压表与电容式电压互感器一次侧并联连接；直流电压发生装置的正极与电容式电压互感器的一组二次绕组线圈端子极性端电连接，直流电压发生装置的负极与电容式电压互感器的一组二次绕组线圈端子非极性端电连接；指针式电压表的正极与电容式电压互感器的一次侧中间电压端子电连接，指针式电压表的负极与电容式电压互感器的一次侧低压端子电连接。本实用新型实施例公开的装置操作简单，安全可靠，具有很高的经济性和可操作性。

Description

一种自激法测量电容式电压互感器极性的装置

技术领域

本实用新型涉及高压电力设备检测技术领域，特别是涉及一种自激法测量电容式电压互感器极性的装置。

背景技术

电容式电压互感器是一种十分重要的高压输变电设备，主要用做电压测量和继电保护的电压信号取样装置，其二次电压信号是电力系统故障的重要判据。工程调试中对电容式电压互感器的校验没有准确有效的方法，致使变电站投运过程中，容易出现电压互感器二次接线错误或反接等问题，造成继电保护不能正确判别系统故障。因此，在交接及大修前后应进行极性测试，以防在接线时极性弄错，造成继电保护错误动作和计量不正确。

在以往试验电磁式电压互感器的极性时，可在互感器一次侧引线与地之间并联入直流电池，在二次侧并联接入一只指针式电压表，通过接入和断开直流电源，观察二次侧指针表指针的偏转方向，就可判断极性的正确与否。对电容式电压互感器而言，电容具有较长的充放电过程，直流电池的容量对于分压电容来说基本可以忽略不计。在一次侧接入直流电池，在二次侧根本无法观测到指针的偏转，传统的极性试验方法失效。

目前较为普遍的方法是采用PT(PotentialTransformer，电压互感器)特性测试仪对电容式电压互感器进行极性试验。但这种测试仪十分笨重，其一次试验接线也是较重的粗铜线，搬运和换相十分不便。并且PT特性测试仪并无专用的极性测试菜单，该设备每次启动后都将按照本身设定模式对PT的各项参数均进行测试，测试时间长。电压互感器通常具有多个绕组，每相每个绕组都需要进行极性测试，因此浪费的时间不可忽略。特别在新站验收、需测试多个电容式电压互感器的极性时，PT特性测试仪的缺点愈加突显，大量的工作时间和体力的都将被耗费在了搬运过程中。另外，PT特性测试仪造价昂贵，经济性不高。

实用新型内容

本实用新型实施例中提供了一种自激法测量电容式电压互感器极性的装置，以解决现有技术中无法直接针对电容式电压互感器的极性进行测试,造成测试过程中耗费大量的额外时间和精力的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例公开了如下技术方案：

本实用新型实施例提供了一种自激法测量电容式电压互感器极性的装置，所述装置用于测量电容式电压互感器，包括直流电压发生装置和指针式电压表，其中，所述直流电压发生装置与所述电容式电压互感器的二次侧并联连接，所述指针式电压表与所述电容式电压互感器一次侧并联连接；

所述直流电压发生装置的正极与所述电容式电压互感器的一组二次绕组线圈端子的极性端电连接，所述直流电压发生装置的负极与所述电容式电压互感器的一组二次绕组线圈端子的非极性端电连接；

所述指针式电压表的正极与所述电容式电压互感器的一次侧中间电压端子电连接，所述指针式电压表的负极与所述电容式电压互感器的一次侧低压端子电连接。

优选地，所述直流电压发生装置包括1.5V直流电池。

优选地，所述装置还包括控制开关，所述控制开关与所述直流发生装置串联连接。

由以上技术方案可见，本实用新型实施例提供的自激法测量电容式电压互感器的装置，所述装置包括电容式电压互感器、直流电压发生装置和指针式电压表，其中，直流电压发生装置与电容式电压互感器的二次侧并联连接，指针式电压表与电容式电压互感器一次侧并联连接；直流电压发生装置的正极与电容式电压互感器的一组二次绕组线圈端子极性端电连接，直流电压发生装置的负极与电容式电压互感器的一组二次绕组线圈端子非极性端电连接；指针式电压表的正极与电容式电压互感器的一次侧中间电压端子电连接，指针式电压表的负极与电容式电压互感器的一次侧低压端子电连接。

本实用新型实施例提供的自激法测量电容式电压互感器的装置所需测试工具简单，携带方便。测试时，只需准备一节1.5V直流电池，一只指针式电压表，若干试验导线即可，投资少、经济效益高。同时，自激法测量电容式电压互感器的方法操作简单，安全可靠，经过理论分析和实践证明，不存在电压互感器二次反升压的风险。该方法所需测试工具简单、投资少且易搬运，操作方便并且省时省力，具有很高的经济性和可操作性，能够大大提高继电保护工作人员的工作效率，具有较大的工程实用价值，值得在网内大范围推广。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种自激法测量电容式电压互感器极性的装置结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种自激法测量电容式电压互感器极性的装置在EMTDC中的模型；

图3为本实用新型实施例提供的EMTDC模型中电容式电压互感器二次侧注入脉冲电压波形图；

图4为本实用新型实施例提供的在EMTDC模型中电容式电压互感器一次侧输出电压波形图。

图1中-图4，符号表示：

1-电容式电压互感器，2-直流电压发生装置，3-控制开关，4-指针式电压表，11-一次侧中间电压端子，12-一次侧接线端子，13-电容分压器，14-中间电压变压器，15-二次绕组线圈端子，16-一次侧低压端子。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术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，都应当属于本实用新型保护的范围。

参见图1，为本实用新型实施例提供的一种自激法测量电容式电压互感器极性的装置结构示意图，所述装置用于测量电容式电压互感器1，其中，所述电容式电压互感器1的一次侧系统的高压先由电容分压器13分压，再通过中间电压变压器14将中间电压变为二次电压，中间电压变压器14中的补偿电抗器与互感器漏抗之和与电容分压器13中的分压电容的等值容抗形成串联谐振可消除二次负荷变化带来的影响，可保持电压稳定。所述电容分压器13由一节或几节电容串联组成，一次侧接线端子12在电容分压器13的顶端。

图1中，一次绕组中间电压端子在用户需要时将该端子从电容分压器13的下节瓷壁引出，组合式单柱结构的电容式电压互感器1的一次侧中间电压端子11和一次侧低压端子16是由最下一节电容器底盖上的小瓷套引出到电磁装置内与中间电压变压器14的高压端及出线板上的接地端相连。

该装置包括直流电压发生装置2和指针式电压表4，本实用新型中直流电压发生装置2采用直流电池，直流电池体积小，质量轻，携带和使用简单方便，采用的直流电池释放的电压范围为1V-3V，本实用新型实施例中采用的直流电池电压为1.5V。采用的指针式电压表4为电磁式指针电压表，通过观察指针的摆动情况，来判断电容式电压互感器1的极性，直观高效。装置中还包括控制开关3，所述控制开关3与所述直流发生装置串联连接，用来控制电池的通断。

本实用新型实施例中，自激法测量电容式电压互感器极性的装置中，所述直流电压发生装置2与所述电容式电压互感器1的二次侧并联连接，所述指针式电压表4与所述电容式电压互感器1的一次侧并联连接。

所述直流电压发生装置2的正极与所述电容式电压互感器1的一组二次绕组线圈端子15的极性端电连接，所述直流电压发生装置2的负极与所述电容式电压互感器1的一组二次绕组线圈端子15的非极性端电连接。

所述指针式电压表4的正极与所述电容式电压互感器1的一次侧中间电压端子11电连接，所述指针式电压表4的负极与所述电容式电压互感器1的一次侧低压端子16电连接。

与本实用新型提供的上述一种自激法测量电容式电压互感器极性的装置实施例相对应，本实用新型还提供了一种自激法测量电容式电压互感器极性的方法，包括以下步骤：

步骤S101：分别控制直流电压发生装置2接通，为测量电容式电压互感器1极性接通测试通道；

步骤S102：在直流电压发生装置2接通瞬间，观察并记录指针式电压表4的指针偏转方向；

步骤S103：根据指针式电压表4的指针偏转方向判断电容式电压互感器1的极性。

本步骤还包括：如果所述指针式电压表4的指针正向偏转，判断电容式电压互感器1一、二次侧端子极性正确；如果所述指针式电压表4的指针无动作或反向偏转，判断电容式电压互感器1一、二次侧端子极性不正确。

自激法是在电容式电压互感器二次侧利用电池施加直流电压，在电容式电压互感器1的一次侧中间电压端子11和一次侧低压端子16之间并联指针式电压表4，在接通直流电池的瞬间观察一次侧所接指针式电压表4的偏转，从而判断极性正确与否。该方法利用了电容式电压互感器1中间电压变压器14本身二次到一次的升压特性，把二次侧的微弱直流电压放大，在一次侧中间电压端子11处接入指针式电压表4，避开了电容分压器13中的高压电容。在此，以图1中所示的二次绕组线圈端子15中的laln绕组的极性测试为例，在laln绕组两端并联入一只1.5V的直流电池，在一次侧中间电压端子11和一次侧低压端子16之间并联入指针式电压表4。

长期以来，需防止在电容式电压互感器1的二次侧加电压从而导致一次侧反送高压，这一观点在继保工作人员心中早已根深蒂固，因此从未有人想过是否能在电容式电压互感器1的二次侧加直流电压来测试极性。而本实用新型中提出的一种自激法测量电容式电压互感器极性的方法正是把直流电池放到了二次侧。

通过理论分析和实践对本实用新型实施例中的一种自激法测量电容式电压互感器极性的方法正确性进行证明。

根据电容式电压互感器1的参数搭建了EMTDC(ElectricMagneticTransientofDirectCurrent，电磁暂态模拟程序)模型，如图3，图3为本实用新型实施例提供的EMTDC模型中电容式电压互感器二次侧注入脉冲电压波形图像，在电容式电压互感器1的二次侧利用开关的快速开断模拟输入的脉冲电压，输入脉冲电压为1.5V。参见图4，图4为本实用新型实施例提供的在EMTDC模型中电容式电压互感器1的一次侧输出电压波形图像，当输入脉冲电压为1.5V，电容式电压互感器1的一次侧输出的电压波,，峰值约0.1kV。证明采用本实用新型实施例提供的一种自激法测量电容式电压互感器极性的方法，并不会产生二次侧反升压现象，不会对电容式电压互感器1或是整个电路造成伤害。

在广州供电局220kV汉田新站验收工作中，对本实用新型实施例中的一种自激法测量电容式电压互感器极性的方法进行了试验。

汉田新站采用的220kV电容式电压互感器1，电容分压器13中的高压电容额定值为0.01187μF，中压电容额定值为0.06351μF，因此可算出其中间变压器的变比约为364:1。在二次加入一个峰值为1.5V的工频交流电压，在中压端子处测量到的电压应为386V(有效值)。电容式电压互感器1是利用初级线圈在铁芯中产生的交变磁场从而在次级线圈感应出二次电压的，因此不转变直流电压。在利用自激法进行极性试验时，二次侧所加的交流电压是通过人为的接通与断开直流电池来形成，只有在接通和断开瞬间才能在一次侧形成电压，该电压将远小于1.5V的工频交流电压所产生的电压，完全可以通过接入指针式电压表4进行测量，利用指针式电压表4测量时，指针的偏转最大值在40V-100V之间，没有超出100V，说明在实际中具有很高的安全性和实用价值。

本实用新型提出一种自激法测量电容式电压互感器极性的方法，通过EMTDC仿真进一步验证了该方法的可行性。在广州供电局220kV汉田新站验收工作中，对该方法进行了试验并获得成功，证明了该法的安全性和实用价值。最后在全站电容式电压互感器极性试验中采用了该方法，节约了大量的验收时间，从工程实践上证明该方法的高效和实用性。

需要说明的是，在本文中，诸如“一次”和“二次”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (3)

1.一种自激法测量电容式电压互感器极性的装置，所述装置用于测量电容式电压互感器(1)，其特征在于，包括直流电压发生装置(2)和指针式电压表(4)，其中，所述直流电压发生装置(2)与所述电容式电压互感器(1)的二次侧并联连接，所述指针式电压表(4)与所述电容式电压互感器(1)一次侧并联连接；

所述直流电压发生装置(2)的正极与所述电容式电压互感器(1)的一组二次绕组线圈端子(15)的极性端电连接，所述直流电压发生装置(2)的负极与所述电容式电压互感器(1)的一组二次绕组线圈端子(15)的非极性端电连接；

所述指针式电压表(4)的正极与所述电容式电压互感器(1)的一次侧中间电压端子(11)电连接，所述指针式电压表(4)的负极与所述电容式电压互感器(1)的一次侧低压端子(16)电连接。

2.根据权利要求1所述的自激法测量电容式电压互感器极性的装置，其特征在于，所述直流电压发生装置(2)包括1.5V直流电池。

3.根据权利要求1所述的自激法测量电容式电压互感器极性的装置，其特征在于，所述装置还包括控制开关(3)，所述控制开关(3)与所述直流发生装置(2)串联连接。