高电压试验技术.

关键技术
特高压CVT的研制最需要解决的问题是机械 强度和抗震能力、抗无线电干扰水平、电场 分布等。 由于CVT是细高产品,随着电压等级的提高, 机械强度问题越来越突出。为保证强度,采 用了整体等静压干法成型的高强度瓷套,并 在CVT整体设计上尽量减少上部电容器的重 量,加强下部瓷套强度,提高产品的机械强度 和抗震性能。
• SF6气体绝缘电磁式电压互感器(VT)
• 电子式电压互感器(EVT)
• 前苏联交流特高压变电站选择CVT；
• 日Βιβλιοθήκη Baidu新榛名变电站选择电容分压式 EVT。
特高压工程选用类型
• 1000kV交流特高压工程用电压互感器选用 柱式结构CVT； • 从绝缘角度看，敞开式变电站采用柱式CVT 比较适宜； • 柱式CVT承受主绝缘的元件是耦合电容器， 相比之下电压分布比较均匀； • 柱式CVT的主要缺点之一是其误差特性不如 电磁式电压互感器可靠、稳定。
柱式结构CVT
• 通常500kV柱式CVT由三节耦合电容器串联组 成，765kV柱式CVT由四节组成； • 我国制造厂研制的1000kV柱式CVT有5节串联 结构，也有3节的； • 桂容采用5节串连，无锡日新电机有5节和3 节两种； • 前苏联的串联节数更多 • 耦合电容器串联节数的多少即和瓷套制造技 术有关，也和外绝缘结构设计有关。
特高压直流输电
±800kV云南-广东直流输电工程，额定容量 5000MW，输电距离1400km。 ±800kV向家坝-上海直流输电工程，额定容 量6400MW，输电距离2000km。 ±660kV宁东-山东直流输电工程，额定容量 4000MW，输电距离1400km。
1.特高压电容式电压互感器
特高压交流示范工程
具体路线为晋东南——南阳——荆门； 线路全长654km，变电容量6000 MVA， 估算工程静态投资为58.9亿元； 荆门 1000kV 特高压变电站是该示范工程 的第一个建设项目； 2008年12月31日正式投入运行。
特高压直流示范工程
金沙江下游乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝4个梯级电站的 总装机容量达38000MW，计划建设6回±800KV、4000A、 6400MW特高压直流工程。 中国西电东输的重点工程之一，向家坝至上海特高压直流输 电工程是世界上电压等级最高、输送容量最大、送电距离最 远、技术水平最先进的高压直流输电工程。 工程西起四川复龙换流站，东至上海奉贤换流站，全长1900 多公里，途经四川、重庆、湖南、湖北、安徽、浙江、江苏、 上海等8省市，共有两端换流站、4个长江大跨越工程、18个 一般线路等施工标段，目前已全部建设完成。
CVT结构 • 由电容分压器(高压电容C 1、中压电容 C 2 )和电磁单元组成。 • 将电容分压器分压后得到的中间电压通 过中间变压器降为100/ 3 V和100V，为 电压测量及继电保护装置提供电压信号
特高压柱式CVT
CVT结构
• 电容分压器由一节或多节电容器串联组成。 外壳采用瓷套管，内部电容器元件为串联连 接。中间电压一般比较低，不超过20kV,其 从下节的C 2处抽头并用套管引出。 • 电磁单元主要由中间变压器、补偿电抗器及 速饱和阻尼器等组成。补偿电抗器用于补偿 负荷效应引起的电容分压器的容抗压降,确 保CVT的输出容量及准确级次。速饱和阻尼 器则用于抑制CVT在暂态过程中产生的铁磁 谐振。
额定电容量
• 1000kV柱式CVT需4个二次绕组, 绕组额定负 荷组合为15VA/15VA/15VA/15VA，实际负荷 约为额定负荷的50%左右。理论上不计剩余 绕组(开口三角接线)负荷，45VA对应的耦合 电容器额定电容量仅需要250-500pF即可。 • 考虑到附加误差的影响，为确保计量0.2级 要求,耦合电容器额定电容量选择5000pF。
CVT电气原理图
C1 —高压电容 C2 —中压电容
T —中间变压器
L —补偿电抗器 Lz —速饱和电抗器
F —保护器件
R —阻尼电阻 1a、1n—主二次1号绕组 2a、2n—主二次2号绕组 da、dn—剩余电压绕组
特高压工程选用类型 • 柱式结构电容式电压互感器(CVT)
• 前者涉及到电绝缘材料、绝缘结构、绝缘放电理论与试 验数据，高电压试验方法等 • 后者与高电压设备及输电运行的安全稳定密切相关
高电压试验技术
多种波形的产生方法
工频高压、直流高压、冲击高压
高电压或大电流的测量方法
测量方法、误差分析
高电压试验技术
高电压或大电流测量方法在
特高压交直流系统中的应用进展
关键技术
随着电压等级的提高，电晕放电更加强烈, 需要加强高压端和金属连接法兰处的防晕措 施，以满足环境兼容性的要求。
• 产品顶部装配有4个环，上环和下环外径为 Φ2m，间距达2m，其降低无线电干扰水平的 效果很好。
高电压试验技术
高电压试验技术 张仁豫等编著,清华大学出版社,2003.5 高电压试验技术 张仁豫等编著,清华大学出版社,1982.6 高电压试验技术
华中工学院、上海交通大学合编，水利电力出版社，1982.11
高电压技术
电力系统中应用的高电压技术主要包括两大方面，即： 高电压绝缘与试验技术 电力系统过电压
特高压输电
随着我国第一条1000kV电压等级的特高压 交流输电线路开始运营，我国的电力系统 已进入蓬勃发展的大好时机。特高压输电 具有跨区域、大容量、远距离、低损耗的 优势，可以减少线路回数，节省线路走廊， 降低单位容量输送价格，保证电网稳定。 而特高压的发展是有赖于高电压技术的坚 实基础与创新发展。
关键技术
CVT的特高压主要由电容分压器承担，由于其电容 量较大，电场分布较为均匀。 • 随着电压等级的提高，电容分压器外电场分布不均 匀以及其对地分布电容均会对准确度产生影响。必 须通过合理的结构设计来改善电容分压器内外电场 分布的均匀性及稳定性，降低外部环境对准确度的 影响。 • 每节电容器内部扩张器分别放置在上下两端,外部 法兰连接处装配有均压环,这样不仅使内外电位分 布一致,而且改善了法兰连接处的电场分布和外电 场的均匀性。