超/特高壓cvt現場校驗用一體化標準裝置的製作方法
2023-05-08 10:35:56 1
專利名稱：超/特高壓cvt現場校驗用一體化標準裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種CVT現場校驗用一體化標準裝置，屬於電力設備的校準、檢定與檢測領域，尤其涉及一種超/特高壓CVT現場校驗用一體化標準裝置。
背景技術：
隨著我國電網技術的高速發展，我國電網建設的重點將轉向大範圍、長距離的特高壓骨幹網絡及以此為基礎的智能電網建設。電容式電壓互感器(CVT , Capacitor Voltage Transformer)是電網中的重要電氣設備，主要由電容分壓器和中壓變壓器組成， 電容分壓器由瓷套和裝在其中的若干串聯電容器組成，中壓變壓器由裝在密封油箱內的變壓器，補償電抗器和阻尼裝置組成，用阻尼裝置抑制諧振，阻尼裝置由電阻和電抗器組成。 近年來，隨著電力行業不斷改革，發電與輸配電企業分開運營，CVT在關口計量中的作用突顯出來，為了確保電能計量公平公正、準確規範，使發電、輸電及供電三方的利益得到明確和保證，按照我國計量法(《GB/T4703— 2001電容式電壓互感器》、《JJG1021-2007電力互感器檢定規程》)的相關規定，必須定期對互感器進行現場校驗。目前，對於已經安裝或投運的 220kV 500kV CVT基本上都是採用卸裝式現場校驗方式，即通過把試驗電源，標準器具及測量儀器運輸到現場，然後重新卸載、組裝後開展校驗。但這種方式由於要經過卸載——組裝——校驗——裝車一連串繁瑣的環節，既容易造成試驗設備損壞，同時也浪費了巨大的人力物力，而且每次進行現場組裝時，由於試驗電源，標準器具及測量儀器間的相對位置都不盡相同，增大了分布參數的不確定度，從而導致由測量系統引入的附加誤差很不固定，有時嚴重影響到測量結果甚至影響到對試品性能的判定。而且CVT電壓等級越高，試驗設備的體積和重量越大，這種卸裝式校驗方式就越難以滿足開展500kV 1000kV CVT現場校驗中對測量準確性和工作效率的需求。
發明內容本實用新型的目的是針對現有的用於對超/特高壓現場CVT進行校驗的校驗方式及校驗系統在結構、運輸和測量上存在的不足進行了改進，提供超/特高壓CVT現場校驗用一體化標準裝置，可以在無需裝卸的情況下對現場750kV/1000kV CVT的誤差進行檢定/ 校準。本實用新型的技術方案是一種超/特高壓CVT現場校驗用一體化標準裝置，該裝置包括試驗電源、試驗升降平臺、標準器具、測量儀器和車載平臺，其特徵在於所述試驗電源由串級式上、下級試驗變壓器、二次補償電抗器和調壓器組成；標準器具由串聯式上、下級標準電壓互感器和高壓隔離互感器組成；試驗升降平臺由底座、傳動機構和絕緣支撐件組成；測量儀器包括互感器校驗儀和負荷箱，所有設備都固定安裝在車載平臺上，其中試驗升降平臺在垂直方向上可以升降；下級標準電壓互感器與高壓隔離互感器組成第一個SF6封閉式組合電器單元 GIS1，上級標準電壓互感器與上級試驗變壓器組成第二個SF6封閉式組合電器單元GIS2，並置於試驗升降平臺上；所述GISl單元與下級試驗變壓器分別置於試驗升降平臺的兩側， GISl單元、GIS2單元、下級試驗變壓器、二次補償電抗器依次連接，其後是調壓測量區，調壓器及測量儀器置於調壓測量區。如上所述的超/特高壓CVT現場校驗用一體化標準裝置，其特徵在於上級試驗變壓器的低壓繞組與下級試驗變壓器的勵磁繞組並聯，上級標準電壓互感器的低壓繞組與高壓隔離互感器的高壓繞組並聯。如上所述的超/特高壓CVT現場校驗用一體化標準裝置，其特徵在於試驗變壓器的低壓側設置無功補償繞組，該無功補償繞組為二次補償電抗器供電。如上所述的超/特高壓CVT現場校驗用一體化標準裝置，其特徵在於所述GISl 單元及GIS2單元均包括相同的組件均壓環、高壓套管和三通連接體。如上所述的超/特高壓CVT現場校驗用一體化標準裝置，其特徵在於下級標準電壓互感器的高壓繞組繞在低壓繞組外側，且共繞在互感器鐵芯上，橫向半臥式固定。如上所述的超/特高壓CVT現場校驗用一體化標準裝置，其特徵在於上級試驗變壓器的高壓繞組繞在低壓繞組外側，且共繞在變壓器鐵芯上。 如上所述的超/特高壓CVT現場校驗用一體化標準裝置，其特徵在於標準電壓互感器、高壓隔離互感器及試驗變壓器的高壓均通過高壓導體與高壓套管引出。如上所述的超/特高壓CVT現場校驗用一體化標準裝置，其特徵在於GIS1單元和GIS2單元採用氣密設計，內部充以0. 35 0. 4MPa壓力的SF6氣體。本實用新型的有益效果是1、一體化串聯式標準裝置的試驗變壓器和標準電壓互感器分別設計為串級式和串聯式結構，採用SF6氣體絕緣，大大降低單臺設備的絕緣設計難度，並減小其體積、重量，為車載運輸提供了方便；2、把上級標準電壓互感器與上級試驗變壓器設計成一體化GIS單元，有效減少套管數量，降低製造成本；3、通過調節可調電抗器電感量對試驗變壓器進行無功補償，降低調壓器和供電電源的輸出容量；4、採用一體化設計後，無需進行現場裝卸即可開展校驗工作，大大提高工作效率；5、測量時，試驗電源、標準器具及測量儀器在車載平臺上的位置相對固定，降低了在測量中由校驗系統自身引入的附加誤差，減小測量不確定度。
圖1是本實用新型實施例中超/特高壓CVT現場校驗用一體化標準裝置的布局示意圖。圖2是圖1中的測量區設備布局示意圖。圖3是圖1中GISl的結構示意圖示意圖。圖4是圖1中GIS2的結構示意圖示意圖。圖5是圖1中超/特高壓CVT現場校驗用一體化標準裝置的原理電路圖。圖6是本實用新型實施例的超/特高壓CVT現場誤差校驗線路圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型做進一步的說明。圖1中的標記說明1 一下級標準電壓互感器，2 —高壓隔離互感器，3 —傳動機構，4 一絕緣支撐件，5 —上級標準電壓互感器，6 —上級試驗變壓器，7 —下級試驗變壓器， 8 一二次補償電抗器，9 一底座，10 一車載平臺。圖2中的標記說明11 一調壓器Tm，12 一互感器校驗儀HE，13 一負荷箱Y1，14 一負荷箱Y2。圖3中的標記說明15 —均壓環，16 一高壓套管，17 一三通連接體，18 一標準互感器高壓繞組，19 一標準互感器低壓繞組，20 —高壓導體，21 —互感器鐵芯，22 - HVIT高壓繞組，23 - HVIT低壓繞組，24 - HVIT鐵芯，d —同軸電極間的絕緣距離。圖4中的標記說明25 —試驗變壓器低壓繞組，26 —試驗變壓器高壓繞組，27 — 變壓器鐵芯。圖5中的標記說明28 一補償繞組，29 —試驗變壓器勵磁繞組；圖6中的標記說明CVT —被測電容式電壓互感器，C1、C2 —被測CVT的分壓電容， Lk 一 CVT中的補償電抗器。本實用新型實施例的超/特高壓CVT現場校驗用一體化標準裝置的設備布局示意圖如圖1所示，該裝置包括試驗電源、試驗升降平臺、標準器具和測量儀器。其中，試驗電源由上級試驗變壓器6、下級試驗變壓器7、二次補償電抗器8和調壓器11組成；標準器具由上級標準電壓互感器5、下級標準電壓互感器1及高壓隔離互感器2組成；試驗升降平臺由底座12、傳動機構6和絕緣支撐件7組成；測量儀器包括互感器校驗儀15、負荷箱16和負荷箱17。試驗前用升降傳動機構將試驗升降平臺升高至絕緣支撐件7上端面，與地電位的絕緣水平為試驗電壓的一半，試驗結束後再將平臺降至原位。試驗時，二次補償電抗器8的電感量在一定範圍內可調，用於試驗線路的無功補償，降低調壓器11和供電電源的輸出容量。如圖2所示，調壓器11、互感器校驗儀12和兩個負荷箱13、14順序擺放在調壓測量區。如圖3、圖4所示，GISl主要由下級標準電壓互感器1和高壓隔離互感器(HVIT)2 組成，下級標準電壓互感器的高壓繞組18繞在低壓繞組19外側，且共繞在互感器鐵芯21 上，橫向半臥式固定；HVIT的高壓繞組22與低壓繞組23分別用同軸狀電極可靠屏蔽，同軸電極間的絕緣距離為d。GIS2主要由上級標準電壓互感器5和上級試驗變壓器6組成，此外，GISl和GIS2還同時包括均壓環15、高壓套管16和三通連接體17等組件。上級標準電壓互感器的結構與下級標準電壓互感器1相同；上級試驗變壓器6的高壓繞組沈繞在低壓繞組25外側，且共繞在變壓器鐵芯27上。標準電壓互感器、HVIT及試驗變壓器的高壓均通過高壓導體20與高壓套管16引出。GISl和GIS2採用氣密設計，內部充以0. 35 0. 4MPa 壓力的SF6氣體。在圖5所示超/特高壓CVT現場校驗用一體化標準裝置的原理電路圖中，調壓器 11輸出電壓為380V/420V，容量為150kVA。下級試驗變壓器7容量為IOOOkVA,補償繞組觀額定電壓10kV，高壓繞組沈輸出額定電壓320kV。上級試驗變壓器6容量為500kVA，高壓繞組沈輸出額定電壓320kV。二次補償電抗器8的電感量在0. 3Η^0. 6Η範圍內可調。在圖6所示超/特高壓CVT現場誤差校驗線路實施例中，CVT的額定電壓Un =
1000/_../5.kV ,高壓對地電容與迴路電容之和約為5000P廣8000pF。試驗時，先在20%額
定電壓下調節二次補償電抗器8的電感量，使調壓器11的輸入電流達到最小，此時試驗線路工作在諧振狀態，然後將電壓依次升至各校驗點，按圖6所示測量線路，並根據 ((JJG1021-2007電力互感器檢定規程》中的相關規定，即可對CVT的誤差進行現場校驗。
權利要求1.一種超/特高壓CVT現場校驗用一體化標準裝置，該裝置包括試驗電源、試驗升降平臺、標準器具、測量儀器和車載平臺，其特徵在於所述試驗電源由串級式上、下級試驗變壓器、二次補償電抗器和調壓器組成；標準器具由串聯式上、下級標準電壓互感器和高壓隔離互感器組成；試驗升降平臺由底座、傳動機構和絕緣支撐件組成；測量儀器包括互感器校驗儀和負荷箱，所有設備都固定安裝在車載平臺上，其中試驗升降平臺在垂直方向上可以升降；下級標準電壓互感器與高壓隔離互感器組成第一個SF6封閉式組合電器單元GIS1，上級標準電壓互感器與上級試驗變壓器組成第二個SF6封閉式組合電器單元GIS2，並置於試驗升降平臺上；所述GISl單元與下級試驗變壓器分別置於試驗升降平臺的兩側，GISl單元、GIS2單元、下級試驗變壓器、二次補償電抗器依次連接，其後是調壓測量區，調壓器及測量儀器置於調壓測量區。
2.根據權利要求1所述的超/特高壓CVT現場校驗用一體化標準裝置，其特徵在於 上級試驗變壓器的低壓繞組與下級試驗變壓器的勵磁繞組並聯，上級標準電壓互感器的低壓繞組與高壓隔離互感器的高壓繞組並聯。
3.根據權利要求1所述的超/特高壓CVT現場校驗用一體化標準裝置，其特徵在於 試驗變壓器的低壓側設置無功補償繞組，該無功補償繞組為二次補償電抗器供電。
4.根據權利要求1所述的超/特高壓CVT現場校驗用一體化標準裝置，其特徵在於 所述GISl單元及GIS2單元均包括相同的組件均壓環、高壓套管和三通連接體。
5.根據權利要求1所述的超/特高壓CVT現場校驗用一體化標準裝置，其特徵在於 下級標準電壓互感器的高壓繞組繞在低壓繞組外側，且共繞在互感器鐵芯上，橫向半臥式固定。
6.根據權利要求1所述的超/特高壓CVT現場校驗用一體化標準裝置，其特徵在於 上級試驗變壓器的高壓繞組繞在低壓繞組外側，且共繞在變壓器鐵芯上。
7.根據權利要求1所述的超/特高壓CVT現場校驗用一體化標準裝置，其特徵在於 標準電壓互感器、高壓隔離互感器及試驗變壓器的高壓均通過高壓導體與高壓套管引出。
8.根據權利要求1所述的超/特高壓CVT現場校驗用一體化標準裝置，其特徵在於 GISl單元和GIS2單元採用氣密設計，內部充以0. 35 0. 4MPa壓力的SF6氣體。
專利摘要本實用新型提供一種超/特高壓CVT現場校驗用一體化標準裝置，該裝置包括試驗電源、試驗升降平臺、標準器具、測量儀器和車載平臺，所述試驗電源由串級式上、下級試驗變壓器、二次補償電抗器和調壓器組成；標準器具由串聯式上、下級標準電壓互感器和高壓隔離互感器組成；試驗升降平臺由底座、傳動機構和絕緣支撐件組成；測量儀器包括互感器校驗儀和負荷箱，所有設備都固定安裝在車載平臺上，其中試驗升降平臺在垂直方向上可以升降。該標準裝置中上下級標準電壓互感器可以通過在現場進行互校準的方式對標準器進行故障排查，並且在無需卸車的情況下完成對超/特高壓CVT的現場校驗。
文檔編號G01R35/02GK202110270SQ201120128220
公開日2012年1月11日 申請日期2011年4月27日 優先權日2011年4月27日
發明者周峰, 殷小東, 章述漢, 胡宗泉, 雷民 申請人:國網電力科學研究院