电容式电压互感器现场误差测试及问题分析

张静

（广东电网有限责任公司珠海供电局供电服务中心，广东 珠海519000）

1 概述

电容式电压互感器具有体积小、重量轻，绝缘结构合理、不与线路谐振的优点，还可以兼作电力载波用，因此在220kV、110kV 电压等级，电容式电压互感器得到广泛使用。

220kV 某站建设时110kV 和220kV 的电压互感器全部采用的是电容式电压互感器。在第一天校验110kV 电压互感器的过程中出现多次误差超差的现象，该站同批次其他互感器现场检定全部正常，那么110kV 电压互感器显示误差超差的原因是什么呢？是不是校验方法存在一定问题呢？

2 电容式电压互感器的现场检定方法

现场测量电压互感器的误差一般使用标准电压互感器的比较法。图1 为检定电容式电压互感器时的接线原理图:

按照检定规程相关规定，试验时，必须在额定负载和下限负载下测量被试电压互感器的误差。

3 220kV 某站110kV 电容式电压互感器现场误差测试所遇问题及分析

3.1 现场误差测试情况

当天测试时，由于现场环境的限制，110kV 电容式电压互感器安装在室内，人员在室外平台上进行校验，在被试电压互感器和其他设备间采用六芯电缆进行连接。

经过一次校验，每组测试结果都超差。随后，工作人员检查了是否有设备接错、方向接反、参数设置不合理以及接触不良等情况，经检查发现这些情况都不存在，然后我们又进行了一次误差测试，还是全部数据超差。需要查找引起超差的原因，并且在查找出原因后，再来进行110kV 的PT 现场误差测试。

3.2 原因分析

经查阅文献及自己理论测算发现了误差超差的原因：负载箱错误的并联在了互感器效验仪的两侧。

3.2.1 负载箱并联在互感器效验仪两侧

当时现场误差测试时，电压互感器二次端子线、负载箱及互感器效验仪之间的接线如图2：

图中，R11、R13、R14、R15 分别为六芯电缆各芯的线路内阻，由于各芯线路长度、内径、材料基本相同，因此认定R11=R13=R14=R15=R。r12 和r16 为负载箱和互感器效验仪之间的短接线，可近似看做r12=r16=r。

图2 负载箱并联在互感器效验仪两侧接线图

为了最大程度的降低测试设备对测量结果的影响，电压互感器二次端子和负载箱连接的二次测试线内阻应尽量小，导线长度应尽量短。但是在实际的现场试验中，为了保证现场试验的安全性，六芯电缆的长度为10m 或者更长。因此在线路等效计算时，r 可以忽略不计，但R 的大小不能忽略。

同时为了降低测试导线内阻和接触电阻对误差测试的影响，保证电压互感器端的电压值准确传到互感器效验仪，一般互感器效验仪的设计输入阻抗都较大。

此时试验计量绕组二次回路等效电路如图3，图中R 为六芯电缆各芯的线路内阻，Rf 为负载箱的阻抗，Rp 为互感器效验仪的内阻，U 为被试电压互感器二次侧电压。

由图中可以算得负载箱的阻抗Rf 与互感器效验仪内阻Rp并联后电阻为

图3 等效电路图

线路电阻R 的分得电压为

由于互感器效验仪输入电阻呈现高阻，故Rp>>R，Rp>>Rf。

3.2.2 负载箱并联在被试电压互感器二次侧

当负载箱并联在被试电压互感器二次侧时，电压互感器二次端子线、负载箱及互感器效验仪之间的接线如图4。

图中，R11、R12、R13、R14、R15、R16 分别为六芯电缆各芯的线路内阻，R11=R12=R13=R14=R15=R16=R。此时计量绕组二次回路等效电路如图5，图中R 为六芯电缆各芯的线路内阻，Rf为负载箱的阻抗，Rp 为互感器效验仪内阻，U 为被试电压互感器二次侧电压。

图4 负载并联在被试电压互感器两侧接线图

由图中可以看到尽管负载箱接入回路时是经六芯电缆接入，此时负载箱两端线路电阻较大，但是此时负载箱及其两端的线路电阻并不影响负感器效验仪两端的电压。此时影响负感器效验仪两端的电压的是被试PT 二次侧与互感器效验仪之间相连的六芯电缆的线路内阻。

图5 等效电路图

由以上分析可以发现当负载箱并联在被试PT 二次侧时，线路电阻所引起的误差可以忽略，故现场效验电压互感器时，应将负载箱并联在被试PT 二次侧。

3.3 后续测试

在找出第一次现场测试超差的原因后，我们对220kV 某站110kV 电压互感器再次进行现场测试，改进了试验接线，将负载箱通过六芯电缆并联在被试PT 二次侧。现场测试结果，所有误差全部合格，由此证明我们正确的找出了误差超差的原因，解决了实际问题。

4 结论

通过对220kV 某站电压互感器误差测试过程中超差的现象进行深入挖掘，和对负载箱接线位置的不同而误差产生的影响，得出结论：在进行电压互感器误差测试时，负载箱应并联在被试PT 二次侧，否则将误差测试数据产生影响，影响试验的测试结论。