在當前電力系統中，電容式電壓互感器應用較為廣泛。電容式電壓互感器也稱(chēng)為CVT，其絕緣強度較高，成本較低，而且可以在線(xiàn)路兼具藕合電容或是載波通訊等特點(diǎn)，電容式電壓互器器在電力系統中進(jìn)行應用，有效地提高了電力系統運行的安全性和準確性。文中從電容式電壓互感器的優(yōu)點(diǎn)入手，對電容式電壓互感器工作原理進(jìn)行了分析，并進(jìn)一步對電容式電壓互感器的工作原理進(jìn)行了具體的立柱。

電容式電壓互感器工作原理及試驗方法分析

隨著(zhù)電力系統電壓等級的不斷提升，電容式電壓互感器的技術(shù)也越來(lái)越成熟。相對于其他電壓互感器來(lái)講，電容式電壓互感器不僅絕緣強度較高，而且其價(jià)格較低，可以有效地確保線(xiàn)路運行的安全性。因此，當前電容式電壓互感器應用越來(lái)越廣泛。

1 電容式電壓互感器的優(yōu)點(diǎn)

在當前高壓及超高壓電力系統產(chǎn)品中，電容式電壓互感器應用較為廣泛，這與電容式電壓互感器自身所具有的獨特性息息相關(guān)。

（1）在當前電力系統中，電容式電壓互感器主要在35kV及以上的電力系統中進(jìn)行應用，其不僅具有較高的耐電強度，而且絕緣裕度較大，能夠有效地提高電力系統運行的可行性。（2）電容式電壓互感器采用的新型速飽和型阻尼器和非線(xiàn)性電抗線(xiàn)圈，在互感器運行過(guò)程中，阻尼器呈現開(kāi)路的形態(tài)，當電壓升高或是出現分頻諧振時(shí)，電抗呈現出低阻性，能夠有效地對鐵磁諧振起到抑制作用，具有較好的阻尼效果。（3）電容式電壓互感器具有較好的順應響應特性，當  短路后，其二次剩余電壓能夠快速下降，在經(jīng)斷保護裝置上具有非常好的適用性。（4）利用電容式電壓互感器可以將載波頻率耦合到輸電線(xiàn)上，可以在線(xiàn)路進(jìn)行長(cháng)途通信、測量及高頻保護、遙控等等方面進(jìn)行應用。

2 電容式電壓互感器的工作原理

電容式電壓互感器主要由電容分壓器（高壓電容器C1和中壓電容器C2）和電磁單元組成，其電氣原理見(jiàn)圖1。

2.1 電容分壓器

電容分壓器主要組成部分為瓷套和若干耦合電容器，絕緣油存貯在瓷套內，為了確保油壓力的穩定性，則需要利用鋼制波紋管來(lái)保持不同環(huán)境的平衡性。

二次繞組的電壓值通常情況下需要由電容分壓器的分壓比來(lái)進(jìn)行計算。當電容器沒(méi)有并聯(lián)阻抗時(shí)，利用電容分壓器高壓端子與低壓端子之間的電壓與中間電壓進(jìn)行相除，從而得到的比值即是電容分壓器的分壓比，當分壓比明確后，利用系統電壓與其分壓比進(jìn)行相除，可以得到中壓端子上的電壓，再與中間變壓器的變比進(jìn)行相除，則可以得到二次繞組的電壓值。

電容分壓器當用作耦合電容器與載波耦合裝置相連時(shí)，其功能與高通濾波器有相似之處，可以確保載波頻率信號在輸電線(xiàn)和載波設備之間進(jìn)行有效的傳輸。

2.2 電磁單元

電磁單元主要由中間變壓器、補償電抗器及阻尼裝置等部件組成，中間變壓器處于密封油箱內。在油箱的頂部會(huì )充有氮氣，可以有效地避免絕緣系統與外部空氣進(jìn)行接觸，同時(shí)當變壓器油受熱膨脹時(shí)，氮氣層能夠被壓縮，可以起到儲油柜的作用。

在電容分壓器的中壓和低壓端連接中間變壓器的  繞組，同時(shí)將低損耗的補償電抗器串聯(lián)在中壓端子和  繞組之間。在額定頻率下，電抗器電抗值與變壓器的漏抗值相加則會(huì )與電容分壓器并聯(lián)電容值的容抗值相等，而且這三者之間能夠形成串聯(lián)的諧振回路，這對于互感器帶負載能力的提高起到了十分積極的作用。由于電壓互感器內會(huì )有鐵磁諧振發(fā)生，通常情況下會(huì )采用阻尼裝置來(lái)對諧振進(jìn)行抑制。由電阻及電抗器所組成的阻尼裝置主要是跨接在二次繞組上，具有較高的阻抗，功率消耗較小，所以對電容式電壓互感器所帶來(lái)的影響可以忽略不計。一旦有鐵磁諧振發(fā)生時(shí)，電抗器則會(huì )在較短的時(shí)間內達到深度飽和的狀態(tài)，快速的耗盡振蕩的能量，從而對鐵磁諧振起到有效的抑制作用。

3 電容式電壓互感器的試驗方法

3.1 外觀(guān)檢查

在對電容式電壓互感器進(jìn)行試驗時(shí)，需要對互感器金屬件外露表面的防腐蝕層做好檢查工作，保證瓷套的完好性，同時(shí)還需要檢查密封和焊接處，避免有滲油現象發(fā)生。

3.2 測絕緣電阻

為了對互感器是否存在缺陷及受潮情況進(jìn)行判斷，則需要對互感器的絕緣電阻進(jìn)行測量，在具體測量中需要測量的各項電阻內容較多，當測量結果達到合格標準時(shí)，則需要繼續進(jìn)行電容值和tgδ值的測量。

3.3 測電容值和tgδ值

通過(guò)介損測量可以有效的對電容式電壓互感器的性能進(jìn)行檢驗。當前介損測試儀器可以在電容和tgδ值測量時(shí)使用。在具體測量之前，需要斷開(kāi)中壓端子與中間變壓器和低壓端子與接地端子之間的連接，對于已經(jīng)引出低壓端子N的情況，則需要斷開(kāi)低壓端子N與接地端子之間的連接，利用正接法來(lái)進(jìn)行測量，相反情況下則宜采用反接法進(jìn)行測量。對于在載波耦合裝置在電容式電壓互感器上進(jìn)行連接的情況，則必然將該裝置與接地端子之間的連接片進(jìn)行斷開(kāi)，同時(shí)還要與所有二次繞組進(jìn)行短接，做好接地，避免給介損測量結果帶來(lái)影響。

3.3.1 直接法測試。通常情況下出廠(chǎng)的互感器都是會(huì )對分壓器總電容的實(shí)測值進(jìn)行標明，所以在現場(chǎng)試驗時(shí)，如果能對分壓器總電容和介損進(jìn)行測量，則可以對分壓器的狀態(tài)進(jìn)行判斷。在現場(chǎng)檢試過(guò)程中，可以在不解體的情況下利用直接法來(lái)對整體電容和介損進(jìn)行測量。

3.3.2 自激法測試。若中壓端子未引出，用直接法就無(wú)法單獨測量C1、C2，這種情況下只能用自激法。自激法測試是從互感器二次繞組加電壓，通過(guò)中間變壓器感應到電容分壓器上。由于磁通飽和的原因，電容分壓器上的電壓不等于二次繞組電壓乘以變壓器變比，而是比這個(gè)值小得多。在進(jìn)行C1測量時(shí)，由于C2與標準電容Cn相串聯(lián)，而Cn遠小于C2，那么電壓主要降在標準電容上，所以δ端子上將有高電壓。由于出廠(chǎng)時(shí)δ端子耐受的電壓為4kV，所以所加電壓一般以2.5kV為宜。測量C2時(shí)將Cx芯線(xiàn)和接δ的芯線(xiàn)互換就可以了。需要注意的是，進(jìn)行自激法測試要從剩余電壓繞組加壓，其主要原因是在測量C2時(shí)，C2與中間變壓器的電感及補償抗器會(huì )形成諧振回路，從而會(huì )出現危險的過(guò)電壓，所以測試時(shí)一定要接上阻尼電阻，即從剩余電壓繞組端子上加壓。

4 結束語(yǔ)

隨著(zhù)當前電容式電壓互感器在電力系統中應用的范圍越來(lái)越廣泛。因此，需要加大對電容式電壓互感器試驗方法的研究力度，努力提測量的  度，確保電容式電壓互感器運行的可靠性，確保電力系統能夠安全、穩定的運行。