新型阻容分压式电压互感器的性能评估

作者： 国自电气 时间：2024-05-29 09:25:37 阅读：27

    我国电力网中，电容式电压互感器（CVT）作为电压测量装置已经被广泛采用。相比传统的电磁式互感器，CVT具有简单的绝缘结构、高性价比和易于维护等优势。然而，由于CVT本身测量原理的限制，其暂态响应不尽如人意，这影响了测量和继电保护系统的实时性和可靠性。虽然电子式电压互感器中的无源光学电压传感器具有高精度，适用于电力系统微机保护，但其面临的光学系统不稳定性是使用的主要障碍。此外，几乎所有光学电压互感器目前都未解决如何与传统电力设备兼容的问题。因此，研究非光学传感器头的新型有源电子式电压互感器成为当前研究的热点。

    对电容分压式电压互感器模型进行改进是解决其暂态响应不良的关键。通过在等效接地电容上并联一个小电阻，构成新的电压测量电路，可以有效缩短故障时的暂态过程时间，减小基波电压幅值误差，有利于继电保护系统的正确动作。笔者建立了一个额定电压为220kV的阻容分压式电压互感器模型，并通过仿真计算验证了该模型的线性度和稳定性，能够满足0.5级准确度的要求。

    阻容式电压互感器具有准确跟踪一次电压变化、测量准确可靠、暂态响应迅速、线性好和无饱和等优点。与有源型光学电压互感器相比，阻容式电压互感器采用小PT结构，无需外部电源供应，因此成为电子式电压传感器设计的理想选择，满足电力系统对电压信号取样的要求。

    将阻容分压式电压互感器应用于高压和超高压系统的测量、控制和保护中，将有望取得广泛的发展，并成为新一代电力系统高电压互感器研究和发展的方向。

    对于电动机近似为电源点的情况，可以根据其反馈容量计算等效电抗，从而计算出电动机穿越三绕组变压器两低压绕组后的反馈电流。对于高压厂用电系统中10kV和3kV两个电压等级的大容量机组，通常采用三绕组变压器而不是分裂变压器，但其电抗值的选择类似。分析和计算结果表明，对于同一个三绕组变压器供电的两段高压厂用母线，当一段母线发生短路时，另一段母线上的电动机提供的反馈电流非常小，可以忽略不计。