新型绝缘结构的电容式电压互感器的研究

摘要： 对研制新型绝缘结构的电容式电压互感器的技术性能进行了阐述，说明该产品的研究开发是成功的。

关键字：电容式电压互感器　铁磁谐振　局部放电　温升

1　前言

本新型绝缘结构的电容式电压互感器的研究课题是广西壮族自治区技术攻关项目，经研究、试制，产品通过了广西壮族自治区技术鉴定。
　　
本电容式电压互感器采用一种新型的绝缘结构，即电磁装置为干式结构。

具有下列技术经济特点：

1．1　电磁单元先经过绝缘处理，然后充微正压SF6气体保护。
1．2　防渗漏效果好，气体年泄漏率小于0．05％，产品使用寿命期间几乎不用补气。
1．3　电磁单元无渗漏油的隐患，不用化验油样等年检。
1．4　由于电磁装置充气，可以节省油处理工艺时间，从而缩短产品的生产周期，同时改善了劳动条件。
1．5　对研制GIS用电容式电压互感器提供技术支持。

2　研究的主要内容

2．1　产品性能指标
2．1．1　产品主要性能指标见表1。
2．1．2　产品电容分压器的tanδ≤0．10％，电容偏差不超过额定值的±5％。
2．1．3　中间电压变压器绕组连接组为1／1／1－12－12。
2．1．4　产品气体年泄漏率应不超过0．5％。
2．1．5　产品其余性能按GB／T4703－2001《电容式电压互感器》及JJG314－1994《测量用电压互感器》相应技术要求执行。

2．1．6　产品外形及结构图见图1。

2．2　耐压性能

由于电磁装置先经绝缘处理，即使SF6气压为0．1MPa的情况下亦通过了耐压试验，因此绝缘强度能够达到要求。

2．3　铁磁谐振

电容式电压互感器的性能好坏取决于铁磁谐振性能的优劣，因此进行了比较详细的研究。由于电磁装置的绝缘强度能够达到技术要求，在SF6气压为0．1～0．2MPa的情况下进行了试验研究：阻尼器参数配合合理的情况下，在0．1MPa气压下可以通过铁磁谐振试验；阻尼器参数匹配不合理的情况下，即使谐振能够有效抑制，由于暂态过电压较高，在0．2MPa气压甚至更高的情况下，电磁单元内部会出现放电现象。

2．4　局部放电性能
　　
局部放电性能是新型绝缘结构的电容式电压互感器研究的重点。SF6压力需达到0．3MPa以上其性能方可与变压器油相比。因此电磁装置必须先经过绝缘处理，并且内部采取了均压措施后，当SF6气压为0．2MPa时，电磁装置的局部放电量为2～6pC；气压下降至0．12MPa时，电磁装置的局部放电量仍为2～6pC；当SF6气压小于0．12MPa时，电磁装置的局部放电量为10～50pC。

2．5　温升

GB／T4703－2001《电容式电压互感器》规定如下：
a）二次绕组接额定负荷和剩余电压绕组不接负荷的情况下，施加1．2倍额定电压连续试验，直到温度达到稳定为止。各绕组的温升应不超过60℃。
b）电磁单元在a）项1．2倍额定电压下的温升试验达到稳定状态后，立即施加1．5倍额定电压，历时30s，各绕组温升应不超过70℃。
c）在上述试验条件下，电磁单元的铁心及其他金属表面、油顶层的温升应不超过70℃。
新型绝缘结构电磁装置的散热情况较油中不一样，采用降低电流密度及加大散热面等措施，确保产品的温升不超过标准规定值。
在a）、b）、c）三种试验条件下，试验测试，各点温升均不超过12℃。

2．6　气体泄漏率

采用HL－108检漏仪，按照GB11023－1989规定方法测试，其年泄漏率为0．05％。

2．7　准确度

准确度测试结果见表2。

3　结论

3．1　新型绝缘结构的电容式电压互感器的铁磁谐振、局部放电、温升、精确度、泄漏率等技术要求达到了相应标准或技术条件的要求。

3．2　电磁装置经绝缘处理后，SF6气压在0．12～0．2 MPa范围内，局部放电量没有明显变化且小于10pC；SF6气压小于0．12MPa时局部放电量最大为50pC。

3．3　电磁装置的SF6气压在0．1 MPa的情况下仍可满足运行需求的绝缘性能。