特高压宽变比标准电压互感器的研究

摘要

电压互感器是交流电网连接一次系统和二次系统的关键设备，其主要功能是为计量、测量和继电保护装置提供信号。电压互感器的精度与电能计量的准确性和继电保护的可靠性相关。在特高压交流系统，1000千伏电容式电压互感器的精度更是各方关注的焦点。标准电压互感器是用于鉴定电压互感器精度的标准器。因此，利用本文研究的特高压宽变比标准电压互感器对交流特高压变电站的电压互感器开展精度校验，意义重大。 传统的1000千伏特高压标准电压互感器多采用串级式结构，存在结构复杂、重量大、误差受现场环境影响大的缺点。为满足准确度要求，特高压标准电压互感器变比范围一般较小，使用范围窄。现场使用的特高压标准电压互感器采用的升降机构维护工作量大、操作方便性不理想。针对上述问题，本文对不同结构、原理的标准电压互感器进行了分析，确定了特高压宽变比标准电压互感器的技术路线，开发出了覆盖110千伏至1000千伏的特高压宽变比标准电压互感器。该型产品在绕组结构上采用单级结构，以减少外部电磁场对设备精度的影响;为满足现场和试验室不同的使用工况，重新设计制作了底架和升降机构。对产品关键部位的电场进行了有限元分析和优化，使理论电场强度符合设计基准，提高了绝缘可靠性。 本文依据标准电压互感器设计制造经验，制定了特高压宽变比标准电压互感器生产工艺流程。生产过程中对关键工序进行了严格的工艺过程控制，最终完成了样机的制造。通过误差测试与调整，实测1000千伏特高压宽变比标准电压互感器在110千伏电压等级精度符合0.05级，在220千伏～1000千伏电压等级精度符合0.02级要求。产品最终的误差性能、绝缘性能、密封性能、升降性能等达到设计目标。该型特高压宽变比标准电压互感器准确度高、线性度好，符合现阶段电力行业发展趋势，也能推动我国计量设备制造水平的提高。

目录

声明

摘要

符号说明

第1章绪论

1．1特高压宽变比标准电压互感器的研究意义

1．2国内外电压比例标准的研究现状

1．3特高压宽变比标准电压互感器技术路线分析

1．4本论文研究的主要内容

第2章标准电压互感器基础理论分析

2．1运行状态分析

2．2误差分析

2．3气隙对励磁电流影响研究

2．4小结

3．1技术参数

3．2性能指标

3．3总体结构设计

3．4绝缘结构设计

3．5电连接结构设计

3．6铁心设计

3．7器身设计

3．8误差计算

3．9箱体设计

3．10升降机构设计

3．11产品寿命分析

3．12小结

第4章特高压宽变比标准电压互感器仿真

4．1套管部分仿真及优化

4．2绕组部分仿真

4．3小结

5．1制造流程

5．2性能测试

5．3误差性能测试

5．4小结

6．1结论

6．2展望

参考文献

致谢

附录