接地刀闸仅供试验之用。
3.1、中间变压器 中间变压器实际上是相当于20kV~35kV电压等级的电磁式电压互感器,只是其参数满足CVT的特殊要求。例如一次侧的调节绕组较多,选取的磁密较低等。
3.2、补偿电抗器 补偿电抗器的作用是降低负荷对准确级的影响。由CVT的等值回路可见,电容器(C1+C2)上的电压不是恒定值,是随着负荷的变化而变化,这样的CVT的负荷能力极差。如果补偿电抗器及中间变压器的短路阻抗之和与电容器的容抗相等(实际上前者略大),则负荷对准确级的影响就较小了。
C1U1C2XmC1U1nC1+C2XXLrLX1r1r2X2U2rmrC1--高压电容C2--中压电容XL、rL--补偿电抗器等值电感及电阻X1、r1--中变高压侧等值电感及电阻X2、r2--中变低压侧等值电感及电阻X、r--负荷等值电感及电阻Xm、rm--中变励磁电感及电阻图2. CVT等值回路
补偿电抗器的电感调节方式分为两种:调抽头式及调铁芯气隙式。调抽头的电感调节是分级式调节,优点是结构牢固;调铁芯气隙
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式的电感连续可调,但铁芯固定不够牢固。
补偿电抗器安装位置可以是高电位(接中压侧)或低电位侧(接地侧),两者匝间的绝缘要求相同,不同之处为前者对地需要分压器中压端的绝缘水平。
3.3、阻尼器 由于CVT本身是电容及非线性电感组成,且电容与电感接近谐振状态。因此,无阻尼器的产品基本上均会发生铁磁谐振。CVT的铁磁谐振分为两种,一种是工频铁磁谐振,中间变压器磁通密度取得过高时较易产生;另一种是分频谐振,最常见的为1/3次,也有1/5、1/7次等。
国内CVT产品使用的阻尼器主要分为三种类型:电阻型阻尼器、谐振型阻尼器、速饱和电抗型阻尼器。也有的产品使用以上阻尼器相结合的方式。
CRRLLR电阻型谐振型速饱和电抗型图中:R--电阻;C--电容;L--电感 图3. 阻尼器类型
阻尼器可以接于dadn绕组,也可以分别接于dadn及2a2n绕组;可以用一个,也可以用两个。
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3.4、补偿电抗器两端的限压元件 补偿电抗器正常运行中的端电压只有几百伏,补抗两端的电压与中间变压器一次侧的电流成正比。当CVT发生二次短路时,补偿电抗器两端电压将增加很多,因此必须加以限制。限压元件除了降低补抗两端电压以外,同样对阻尼铁磁谐振也起作用。也有个别产品无限压元件。
国内运行产品使用的限压元件主要分为四种形式:带间隙的电阻、带氧化锌阀片的电阻及氧化锌阀片,这三种形式的限压元件直接并接于补偿电抗器两端。第四种形式是补偿电抗器增加一个二次绕组,并且二次侧接带间隙的电阻。
GLRZLRZLLGR图中:G--间隙;R--电阻;Z--氧化锌阀片;L--补偿电抗器图4. 补偿电抗器的限压元件
这里有两点必须说明:
a.间隙放电电压不高。间隙的放电电压只要保证最大二次负荷下不击穿即可,例如有些产品间隙放电电压取补偿电抗器额定情况下电
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压的四倍。应注意,中间变压器一次电流过大均会使该间隙击穿放电。
b.电阻是按短时使用设计的。电阻只是在暂态过程中起作用,一旦恢复正常,电阻即被断开隔离,因此使用时间也就几秒钟。所以在现场用自激法测C1、C2电容值及tanδ时应特别注意。以上两点往往易被运行部门的人员忽略,这样很易烧毁电阻,再投运时产品可能会产生铁磁谐振。
3.5、中压端限压元件 许多CVT的中压端没有装限压元件,因为电磁单元的绝缘足以耐受产生的过电压,且产品消除铁磁谐振的性能良好。但也有一些产品在中压端装有限压器。目前基本上都没有了。
第三部分;使用中应注意的问题
CVT由于绝缘裕度高、不会同系统中的电容发生铁磁谐振等优异性能,而获得越来越广泛的应用。然而,为解决电容分压器负荷能力的问题,在CVT中采用了电抗器补偿的方法来达到其额定负荷之内准确度基本不受负荷影响之目的,以满足电力系统的使用要求。但也正因为CVT中采用了电抗器补偿的技术,而使CVT带来许多它所特有的问题,这些问题在使用中不注意就很易造成CVT故障,甚至损坏。因此,在CVT的使用中应尽可能避免这些问题,以提高CVT的运行可靠性。
1、CVT的铁磁谐振问题 CVT的原理电路如图5所示,若将Zm=rm+jXm认为趋于无穷大,则可将电路简化成一电容、电感、电阻的串联回路,简化等值电路如图
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6所示。
C1U1C2XmC1U1nC1+C2XXLrLX1r1r2X2U2rmrC1--高压电容C2--中压电容XL、rL--补偿电抗器等值电感及电阻X1、r1--中变高压侧等值电感及电阻X2、r2--中变低压侧等值电感及电阻X、r--负荷等值电感及电阻Xm、rm--中变励磁电感及电阻 图5. CVT等值回路
CXKrKIXkU1U2r 图6. CVT简化等值电路
令C=C1+C2,XK=XL+X1+X2,rK=rL+r1+r2,则可得
U2=kU1-【rK+j(XK-XC)】i ----------(1) 由(1)式可见,CVT能够使U2≈kU1的条件是XK=XC和rK尽可能的小, 这意味着CVT正常工作时,自身的电容与电抗(补抗与漏抗之和)就接近谐振的状态。因此,对CVT而言,只要有激发(如合闸、二次短路又消除短路等)就可能产生铁磁谐振,而且多数是分次谐振,
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