500kV线路电压偏高运行分析

蔚彩艳

（山西超（特）高压输变电分公司，山西 太原 030032）

榆社开闭站自2004年9月投运以来，所使用的500 kV电容式电压互感器是桂林电力电容器有限公司生产的，型号为TYD3500/√3-0.005H，现运行7台。在运行过程中发现某条线路电压偏高，通过对正常电压与非正常电压比分析、判断，采取相应措施，提高了运行可靠性。

1 电压互感器作用

电容式电压互感器是由串联电容器抽取电压,再经变压器变压，作为表计、继电保护等的电压源的电压互感器。电容式电压互感器还可以将载波频率耦合到输电线，用于长途通信、远方测量、选择性的线路高频保护、遥控、电传打字等。因此和常规的电磁式电压互感器相比，电容式电压互感器除可防止因电压互感器铁芯饱和引起铁磁谐振外，在经济和安全上还有很多优越之处。

2 CVT二次电压数据分析

2.1 正常电压数据见表1、图1。

表1 日电压数据

图1 电压变化曲线

2.2 假想设备故障后电压数据见表2、图2。

表2 假想设备故障后电压数据

图2 设备故障后电压变化曲线

2.3 电压相对变化分析见表3、图3。

表3 电压相对变化数据

图3 电压相对变化曲线

2.4 假想设备故障后电压相对变化分析见表4、图4。

表4 假想设备故障后电压相对变化数据

图4 设备故障后电压相对变化曲线

由此可见，电压相对比较法可以有效、直观地反映出电压的细微变化。

3 电压变化与一次设备内部故障关系

电容式电压互感器（Capacitor Voltage Transformer，以下简称CVT），由电容分压器（包括主电容器C1、分压电容器C2）、中间变压器（T）、补偿电抗器L、保护装置F及阻尼器D等元件组成，它利用电容分压器将输电电压降到中压（10～20 kV），再经过中间变压器降压到100 V或100/√3 V，供给计量仪表和继电保护装置。见图5。

图5 CVT结构示意图

以我们了解的榆社站500 kV CVT为例，分压电容结构上共分3节，每节电容共有154个电容元件并联构成。C2由最下节电容器中选取，数量为21个。电容元件击穿对相电压的影响为：

CVT二次电压和一次电压的关系，电压比K：（设每只电容元件的电容量相等）

式中：n2：C2的个数；

N：全部电容元件的个数；

k：电磁单元的变比。

当只有C1发生电容元件击穿时，n2和k不变，N变化，K变为：

K'与K的变化关系为：

设 ΔN=N－N'，则公式变为：

4 结束语

由此可见，二次电压的变化和电容元件的击穿个数关系密切。且能看出：当电容元件的击穿只发生在C1时，二次电压升高。

（1）当只有C2发生电容元件击穿时，k不变，n2和N均发生变化，分析略。

（2）电容元件击穿对线电压的影响。元件击穿对相电压的影响明确后，通过余弦定理，经过计算可以得出元件击穿对线电压的影响。这个影响基本和相电压为二分之一关系。

（3）电容元件击穿对开口三角电压的影响。通过计算可以得出，元件击穿对开口三角的影响值即为单相电压的变化值。

（4）电容单元击穿对整体电容量的影响。