500kV无分压电容器OMU电场信号邻相补偿研究.docx

500kV无分压电容器OMU电场信号邻相补偿研究zhaohy导语：通过对500kV无分压电容器光学电流电压传感器OMU三相系统电场信号的模拟计算，讨论相邻两相对传感头电场信号的影响摘要通过对500kV无分压电容器光学电流电压传感器OMU三相系统电场信号的模拟计算，讨论相邻两相对传感头电场信号的影响。计算说明：无均压环系统邻相影响在0.1%以下，当绝缘需要设置均压环时误差较大，需要采取补偿措施。对峰值、基值及波形补偿也作了计算。关键词500kV，OMU信号邻相补偿组合式电场型光学电流电压传感器OMU是较有前途的高压测试装置1。前期研究结果2说明：均压环的设置对进步绝缘性能有好的作用，但降低了传感点电场信号的灵敏度，不利于克制环境电场变化引起的测试误差。为了克制绝缘筒热胀冷缩的影响，电压传感器固定在上极板上极板再固定在绝缘筒上比传感器直接固定在绝缘筒或者下极底座上好，且越靠近上极板灵敏度越高。本文研究三相系统的电场信号问题靠近上极板处，讨论相邻两相对电压传感头电场信号的影响及其补偿措施。1三相系统的影响图1为现场布置图。上极板为一半径r0.2m，高度d0.4m的圆筒内置电流传感器，电位为500kV；绝缘筒内置电压传感器的高度d4m，支架底座为高度d4m的接地圆筒，电位为0V；均压环半径r0.4m,r0.04m，设置程度时d0，下移时d=0.2m。计算方法为模拟电荷法。我们选择了点电荷和环型线电荷作为模拟电荷，模型均不考虑绝缘介质即绝缘筒介质的影响，这固然会影响计算结果，但不会影响其规律，而且给计算带来方便。计算误差以边界上校核点电位的相对误差为标准，均控制在0.3%以下。单相轴线电场有效值分布见图2的结果说明无均压环时场的分布最不均匀。IMG=现场布置图/uploadpic/THESIS/2020/1/2020010710293533792G.jpg/IMG图1现场布置图IMG=电场强度有效值分布/uploadpic/THESIS/2020/1/20200107102941741626.jpg/IMG图2电场强度有效值分布图3为三相系统相距7.5m，A相初相位为0°，B相为120°，C相为-120°。传感头可安装在任何一相上或者三相都安装，这里设定三相构造完全一样。在一级近似条件下即三相系统的影响是单相情况的迭加以为传感头对不同方向电场矢量的感应是以模的大小为标准，计算了均压环下移时相邻两相对传感头所在相的瞬时电场信号一个周期内的影响，绝对误差设为单相系统的瞬时电场强度的模减去三相系统形成的瞬时电场强度矢量合成后的模，结果见图4传感头在边上、图5传感头在中间。图中说明：传感头设置在中间误差比设置在边上要大，但设置在中间波形完全对称，在边上波形不对称。IMG=三相系统的设置情况/uploadpic/THESIS/2020/1/20200107102950875819.jpg/IMG图3三相系统的设置情况IMG=边相瞬时电场强度模的绝对误差/uploadpic/THESIS/2020/1/2020010710295672047E.jpg/IMG图4均压环下移d0.2m，H=3.98m边相瞬时电场强度模的绝对误差2三相系统均压环不同设置方式的误差比拟由于500kV系统绝缘的需要，均压环有不同的设置方式，传感头有不同的设置位置。为了比拟其误差情况和提出补偿根据，我们分别计算不同情况下的峰值90°、270°处的模相对误差分布E单-E三/E单、基值的0°，180°，360°处的模绝对误差分布E单-E三，见图6、7、8、9每种情况三相的均压环设置方式一样。IMG=中间相瞬时电场强度模的绝对误差/uploadpic/THESIS/2020/1/20200107103001192259.jpg/IMG图5均压环下移d0.2m,H3.98m中间相瞬时电场强度模的绝对误差显然传感头无论设置在边上或者中间，无均压环时，其误差最小0.1%以下，知足工程上的需要，无需采取补偿措施。这是由于无均压环时，电场分布较集中，以致其在远处的场强较小，对相邻相地干扰也就较校而设置均压环时，电场分布相对较均匀，其在远处的场强较大，干扰也就较强；和图2比拟，可看出在轴线上场强较小的地方干扰较大峰值相对误差较大，基值绝对误差也较大，因此需采取补偿措施。补偿方法取决于数据处理局部，可分别采用峰值、基值补偿。根据工程要求可以采用波形补偿。IMG=边相峰值模相对误差分布/uploadpic/THESIS/2020/1/2020010710301074678M.jpg/IMG图6边相峰值模相对误差分布IMG=边相基值模绝对误差分布/uploadpic/THESIS/2020/1/2020010710302753749T.jpg/IMG图7边相基值模绝对误差分布IMG=中间相峰值模相对误差分布/uploadpic/THESIS/2020/1/20200107103039442025.jpg/IMG图8中间相峰值模相对误差分布IMG=中间相基值模绝对误差分布/uploadpic/THESIS/2020/1/2020010710315285061N.jpg/IMG图9中间相基值模绝对误差分布