66 湖南大学学报（自然科学版） 2012年 达式见式(1). (a)母线电容式EVT一次升压模式 图6电容式EVT现场校验谐振电路 Fig.6 Resonance circuit of field calibration of EVT (b)线路电容式EVT一次升压模式 图4电容式EVT现场校验时一次侧升压模式 GG6+0+a. (1) Fig.4 Two voltage rising modes of the primary side of EVT's field calibration 式中：C为谐振电容；C为GIS线路等效电容；C 和C分别为被检电容式EVT的高压臂和低压臂. 3.2电容式EVT现场校验方法的原理 在正弦电压U2作用下，电路的等效复阻抗为： 采用比较法通过专用互感器校验仪测试电容分 压式EVT的误差，即用一个与被试电容分压式 Z)=Ra+j(al)= EVT变比相同的传统精密电压互感器作为标准，标 Ru+j(Xu-Xc)=Rn+jXi. (2) 准电压互感器二次信号与被试电容分压式EVT二 式中：w为电压U2的角频率；X1和Xc分别为谐振 次数字信号同时输入校验仪进行比较，直接读出被 电感及总谐振电容的电抗.电抗X1是ω的函数，设 试互感器的角差fu和比差. 谐振电路谐振频率为w,因使用的电源频率为工频 电容式EVT的现场校验在依据图4进行一次 50Hz,故整个谐振电路的谐振角频率aw=100π，在 设备的操作之后，其现场校验基本原理图如图5所 =时， 示.图中单相220V交流电接人调压器，调压器的输 X1(m)=aL1-一 =0, 出接人升压器，升压器最高可输出10kV电压.升 C (3) 压器输出电压经过LC谐振电路升压后，最高电压 LC 可达76.2kV.被检电容式EVT的二次工作电路由 220V的交流电供电，其二次输出电压和标准电压 此时电路工作在谐振状态，式(1)为Z(w)= R:,为纯电阻，由式(2)(3)可得出被校验电容式 互感器的二次输出电压同时输人到电子式互感器校 验仪进行比较，直接得出电容式EVT的角差fm和 EVT两端电压： 比差d. 「Uc=QUh, 11 (4) O CRa-RaC 式中：Q为谐振电路的品质因数.由于本文使用的 电源频率固定为50Hz,因此，如果要使谐振电路工 作在谐振状态，就必须改变谐振电感参数或者改变 谐振电容参数.考虑到工程现场实际的应用，本文采 用调节谐振电感的方法，谐振电抗器采用了调节气 隙的方式，可方便地调节其电感值. 谐振电抗器既可单台使用，又可多个串、并联使 图5电容式EVT现场校验原理图 用.一般采用多台串联的方式来增加电抗值，调节电 Fig.5 Schematic diagram of field calibration of EVT 抗值时，将单台电抗器的感抗调到Xa/n(其中n为 电容式EVT现场校验系统的谐振原理图如图 串联电抗器个数)，并固定夹紧，而且每台电抗器的 6所示，U2为升压器的输出电压，Uc为被校验电容 气隙必须相等，否则电抗器的电压分布不均，严重时 式EVT一次侧两端电压，R为谐振电路谐振电感 会导致某一台电抗器因过压而损坏.在现场做电容 L等效内阻，设C为谐振电路总的谐振电容，其表 式EVT校验试验时，由于现场接线对有功的损耗湖南大学学报（自然科学版） ２０１２ 年 （a） 母线电容式 EV T 一次升压模式 （b）线路电容式 EV T 一次升压模式 图 ４ 电容式 EV T 现场校验时一次侧升压模式 Fig ．４ Two voltage rising modes of the primary side of EV T’s field calibration 3 ．2 电容式 EVT 现场校验方法的原理 采用比较法通过专用互感器校验仪测试电容分 压式 EV T 的误差 ，即用一个与被试电容分压式 EV T 变比相同的传统精密电压互感器作为标准 ，标 准电压互感器二次信号与被试电容分压式 EV T 二 次数字信号同时输入校验仪进行比较 ，直接读出被 试互感器的角差 f U 和比差 δU ． 电容式 EV T 的现场校验在依据图 ４ 进行一次 设备的操作之后 ，其现场校验基本原理图如图 ５ 所 示 ．图中单相 ２２０ V 交流电接入调压器 ，调压器的输 出接入升压器 ，升压器最高可输出 １０ kV 电压 ．升 压器输出电压经过 LC 谐振电路升压后 ，最高电压 可达 ７６ ．２ kV ．被检电容式 EV T 的二次工作电路由 ２２０ V 的交流电供电 ，其二次输出电压和标准电压 互感器的二次输出电压同时输入到电子式互感器校 验仪进行比较 ，直接得出电容式 EV T 的角差 f U 和 比差 δU ． 图 ５ 电容式 EV T 现场校验原理图 Fig ．５ Schematic diag ram of field calibration of EV T 电容式 EV T 现场校验系统的谐振原理图如图 ６ 所示 ，U２ 为升压器的输出电压 ，UC 为被校验电容 式 EV T 一次侧两端电压 ，RL１ 为谐振电路谐振电感 L１ 等效内阻 ，设 C 为谐振电路总的谐振电容 ，其表 达式见式（１） ． 图 ６ 电容式 EV T 现场校验谐振电路 Fig ．６ Resonance circuit of field calibration of EV T C ＝ C２ C３ C２ ＋ C３ ＋ C１ ＋ C４ ． （１） 式中 ：C１ 为谐振电容 ；C４ 为 GIS 线路等效电容 ；C２ 和 C３ 分别为被检电容式 EV T 的高压臂和低压臂 ． 在正弦电压 U２ 作用下 ，电路的等效复阻抗为 ： Z（ω） ＝ RL１ ＋ j（ωL１ － １ ωC） ＝ RL１ ＋ j（XL１ － XC ） ＝ RL１ ＋ j X１ ． （２） 式中 ：ω 为电压 U２ 的角频率 ；XL １ 和 XC分别为谐振 电感及总谐振电容的电抗 ．电抗 X１ 是 ω 的函数 ，设 谐振电路谐振频率为 ω０ ，因使用的电源频率为工频 ５０ Hz ，故整个谐振电路的谐振角频率 ω０ ＝ １００π ，在 ω ＝ ω０ 时 ， X１ （ω０ ） ＝ ω０ L１ － １ ω０ C ＝ ０ ， ω０ ＝ １ L１ C ． （３） 此时电路工作在谐振状态 ，式（１ ）为 Z（ω０ ） ＝ RL１ ，为纯电阻 ，由式 （２ ）（３ ）可得出被校验电容式 EV T 两端电压 ： UC ＝ QU２ ， Q＝ ω０ L１ RL１ ＝ １ ω０ CRL１ ＝ １ RL１ L１ C ． （４） 式中 ：Q 为谐振电路的品质因数 ．由于本文使用的 电源频率固定为 ５０ Hz ，因此 ，如果要使谐振电路工 作在谐振状态 ，就必须改变谐振电感参数或者改变 谐振电容参数 ．考虑到工程现场实际的应用 ，本文采 用调节谐振电感的方法 ，谐振电抗器采用了调节气 隙的方式 ，可方便地调节其电感值 ． 谐振电抗器既可单台使用 ，又可多个串 、并联使 用 ．一般采用多台串联的方式来增加电抗值 ，调节电 抗值时 ，将单台电抗器的感抗调到 XL１ ／n（其中 n 为 串联电抗器个数） ，并固定夹紧 ，而且每台电抗器的 气隙必须相等 ，否则电抗器的电压分布不均 ，严重时 会导致某一台电抗器因过压而损坏 ．在现场做电容 式 EV T 校验试验时 ，由于现场接线对有功的损耗 ６６