浅谈CVT及其安装的几点注意事项
四川南充电业局 陈筱平
[摘要]：本文将从电容式电压互感器（Capacitor Voltage Transformer，简称“CVT”）的原理和基本结构、主要厂家的接线情况及安装注意事项几个方面加以论述，防止出现安装接线错误而造成事故。
关键词 CVT 原理 结构 安装
1、 序言
电压互感器作为一种电压变换装置是电力系统中不可或缺的设备，它跨接于高压与大地之间，将高压转换成各种仪表的工作电压（国际标准规定为100/√3V和100V），电压互感器的主要用途有：1）用做商业计量，主要接于变电站的线路出口和入口上，常用于网与网、站与站之间的电量结算，这种用途的互感器一般要求0.2级计量精度，互感器的输出容量不大；2）用作继电保护的电压信号源，这种互感器广泛应用于电力系统的母线和线路上，它要求的精度一般为0.5级及3P级，输出容量一般较大；3）用作重合闸或重合闸检同期、检无压信号，它要求的精度一般为1.0、3.0级，输出容量也不大。随着现代电力系统的发展，超高压甚至特高压已构成其主要输电框架电压，传统的电磁式电压互感器由于其原理和结构的限制，绝缘结构的解决十分困难，其体积和造价将成倍增加，在系统操作过电压作用下也容易引起铁磁谐振而造成PT损坏甚至爆炸，加上CVT解决了输出容量小、瞬变响应速度慢的缺陷，同时CVT除具备电磁式电压互感器的作用外，还可以兼作耦合电容器，与电力系统载波机相连，作为高频载波通道使用，再加上CVT的冲击强度高、220KV及以上的造价比电磁式电压互感器低，因此CVT取代电磁式PT已是大势所趋，现在已极为广泛的应用于60KV及以上的电力系统中，接下来我就CVT作一简要介绍。
2、 CVT的基本原理和基本结构
简单地说，CVT就是由一台电容分压器和低电压电磁式PT（通常叫电磁单元）等组合而成的具备电压互感器功能的装置。其原理接线图和典型结构见图1。
CVT使用时，其一次电压为U1时，根据电容分压原理：
Ud=C1/（C1+C2）*U1 （1—1）
可以看出，式（1—1）只有在二次侧开路或接入高阻抗负载（如静电电压表等）时才成立，从前述可知，实际使用时，二次回路需带有很大负荷，这样对二次负荷来说CVT相当于一电压源，其带负载能力常用其内阻来衡量，而对于电容分压器来说，其内阻可近似为：
Zc=1/W（C1+C2） （1—2）
其值较大，为了提高其负载能力，我们可采用一电感来补偿（即补偿电抗器）其感抗值Zl可以这样选择：
Zl=Zc=1/W（C1+C2） （1—3）
（实际上，从角差方面考虑，一般进行过补偿，即Zl稍大于Zc）
但是，由于国标规定，CVT二次标准电压为100/√3V或100V，这样对于一般容量为数百伏安的负荷来说，流过补偿电抗器的电流较大，由于补偿电抗器的品质因数限制，其绕组直流电阻便显得不可忽略了。由于负载电流将在这一直流电阻上产生较大的压降，因此我们再使用一个小的变压器（中间变压器）进行阻抗转换，以将较小的负载阻抗转换为一个较大的阻抗，从而形成了由电容分压器、补偿电抗器、中间变压器三部分组成的CVT。电容分压器将U1（系统相电压）分压为Ud（一般为10~20KV），然后再通过中间变压器将Ud转化为100/√3V（100V）。
通常电容分压器由1~3节耦合电容器串联迭装而成，而中间变压器和补偿电抗器等电磁单元置于充油钢制箱体内，此箱体亦作为电容分压器的底座，二次出线端子及载波端子通过油箱侧壁的二次出线盒引出。中间电压Ud端子封装在油箱内，一般不暴露在空气中。对于那些分装式结构，中间电压端子是通过套管引出的，它和电容分压器的连接在油箱外部进行。
简单的概括电容式电压互感器（CVT）工作原理为：耦合电容器分压；中间变压器降压；电抗器补偿；阻尼器保护。
3、主要厂家的接线情况
这里我就局里采用的厂家进行介绍，我局主要采用了：西安电力电容器厂、无锡电力电容器厂、桂林电力电容器厂、重庆高压电器厂这几家的产品，这几家的一次原理方面大致一样，只是在二次引出线的端子布置上有些区别，下面我就作一介绍。
（1） 西安和桂林厂家：
图2 二次接线端子图
（2） 无锡和重庆厂家：
图3 二次出线板接线示意图
4、安装中的注意事项：
（1） 由于电容式电压互感器中的耦合电容器、分压电容器、中间变压器及补偿电抗器在出厂时已经组合好，安装和使用时严禁互换，以防止由于电容式电压互感器中的耦合电容器及分压电容器与中间变压器组合不当而产生铁磁谐振，从而造成中间变压器响声异常、漏油，特别是用作母线PT时将出现严重的不平衡电压。
（2） 安装时应检查CVT是否有渗漏油的情况，若有应进行处理，在处理时应注意该装置使用油的型号、标号及厂家，弄清楚后方可进行处理。
（3） 检查西安电力电容器厂CVT出线盒内在出厂时已用接线板连接好的az与af端子是否松动，若有松动，必须适当紧固。
（4） 检查西安电力电容器厂CVT二次出线盒内在出厂时已用接线板连接好的J、X端子，当需接入结合滤波器及作试验需测量分压电容器损耗时可将接线板去掉，但在试验结束后必须恢复且保持连接可靠，若不接入结合滤波器，则必须将J、X端子可靠连接并接地。
（5） 检查无锡电力电容器厂CVT二次出线端子和电容分压器低压端子（即通讯端子δ）在出线板上的位置，该端子不接入载波通讯时必须可靠接地。
（6） 载波装置保护间隙P2或S有些厂家虽在出厂时已调整好，但仍需检查该端子是否松动，若有松动应拧紧并将间隙调节在0.25mm，即两张电缆纸厚度。
（7） 严禁将出线盒内二次电压短路，以免因短路造成保护间隙连续火花放电，并造成过电压而损坏设备。
（8） 新投入运行的CVT一定要测量其二次电压是否正确，检查新投入设备是否有异常状况（如异常声响、球间隙放电声等），若有需立即停电进行检查。
5、结束语：
总之，我们在安装使用CVT时，应对CVT的结构、原理要有清醒的认识，安装使用时一定要遵循CVT的规定，以保证设备能够正确的投入，安全稳定的运行。
参考资料
1、 桂林电力电容器厂、无锡电力电容器厂的使用说明书
2、 重庆高压电器厂、西安电力电容器厂的使用说明书
3、 西安电力电容器厂的技术资料
4、 《电力设备异常运行及事故处理》（陈化钢 张开贤 程玉兰 编著） 中国水利水电出版社
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