电容式电压互感器(CVT)是由串联电容器分压,再经电磁式互感器降压和隔离,作为表计、继电保护等的一种电压互感器,电容式电压互感器还可以将载波频率耦合到输电线用于长途通信、远方测量、选择性的线路高频保护、遥控、电传打字等。因此和常规的电磁式电压互感器相比,电容式电压互感器器除可防止因电压互感器铁芯饱和引起铁磁谐振外,在经济和安全上还有很多优越之处。
电容式电压互感器(CVT)主要由电容分压器和中压变压器组成。电容分压器由瓷套和装在其中的若干串联电容器组成,瓷套内充满保持0.1MPa正压的绝缘油,并用钢制波纹管平衡不同环境以保持油压,电容分压器可用作耦合电容器连接载波装置。中压变压器由装在密封油箱内的变压器、补偿电抗器、避雷器和阻尼装置组成,油箱顶部的空间充氮。一次绕组分为主绕组和微调绕组,一次侧和一次绕组间串联一个低损耗电抗器。由于电容式电压互感器的非线性阻抗和固有的电容有时会在电容式电压互感器内引起铁磁谐振,因而用阻尼装置抑制谐振,阻尼装置由电阻和电抗器组成,跨接在二次绕组上,正常情况下阻尼装置有很高的阻抗,当铁磁谐振引起过电压,在中压变压器受到影响前,电抗器已经饱和了只剩电阻负载,使振荡能量很快被降低。
电容式电压互感器(CVT)在国外已有四十多年的发展历史,在72.5~800kV电力系统中得到普遍应用。国产CVT从1964年在西安电力电容器厂诞生以来,也积累了三十五年的制造和运行经验,现已进入成熟期。尤其是近几年,国产CVT在准确度及输出容量的提高以及成功地采用速饱和电抗型阻尼器使铁磁谐振阻尼特性和瞬变响应特性明显改善等方面有了突破性进展。电力部门广大用户普遍认识到:国产CVT已达到或超过电磁式电压互感器(VT)的各项性能指标,同时还具有绝缘强度高、不会与系统发生铁磁谐振、高电压下价格较低以及可兼作耦合电容器用于载波通信(PLC)等优点。所以,“九五”以来,国产CVT得到广泛应用,产品电压范围覆盖35~500kV。在110~220kV,CVT用量已占绝对优势,不仅在新站优先选用,在老站改造中往往用CVT取代VT,330~500kV等级无一例外地选用了CVT。即使在35~66kV,CVT价格并不占优势,考虑到从根本上消除VT与系统产生的铁磁谐振,有的电站也选用了CVT。1995年以来,CVT产销量平均以每年25%的高速增长,1998年达到4700台,占110kV及以上电压互感器的90%。
在此期间,随着电力电容器绝缘技术和材料科学的发展,国外CVT在设计和制造工艺方面又有了很大改进,还有一些新型产品的发展动向。我们应当及时总结国内外CVT的制造和运行经验,进一步促进国产CVT的发展,为我国的城乡电网建设改造和超高压电网建设提供优质、可靠的产品。
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