摘要 通過對500kV無分壓電容器光學(xué)電流電壓傳感器（OMU）三相系統(tǒng)電場信號(hào)的模擬計(jì)算，討論相鄰兩相對傳感頭電場信號(hào)的影響。計(jì)算表明：無均壓環(huán)系統(tǒng)鄰相影響在0.1%以下，當(dāng)絕緣需要設(shè)置均壓環(huán)時(shí)誤差較大，需要采取補(bǔ)償措施。對峰值、基值及波形補(bǔ)償也作了計(jì)算。 關(guān)鍵詞 500kV，OMU信號(hào)鄰相補(bǔ)償 0 前言 組合式電場型光學(xué)電流電壓傳感器（OMU）是較有前途的高壓測試裝置［1］。前期研究結(jié)果［2］表明：均壓環(huán)的設(shè)置對提高絕緣性能有好的作用，但降低了傳感點(diǎn)電場信號(hào)的靈敏度，不利于克服環(huán)境電場變化引起的測試誤差。為了克服絕緣筒熱脹冷縮的影響，電壓傳感器固定在上極板（上極板再固定在絕緣筒上）比傳感器直接固定在絕緣筒或下極底座上好，且越靠近上極板靈敏度越高。本文研究三相系統(tǒng)的電場信號(hào)問題（靠近上極板處），討論相鄰兩相對電壓傳感頭電場信號(hào)的影響及其補(bǔ)償措施。 1 三相系統(tǒng)的影響 圖1為現(xiàn)場布置圖。上極板為一半徑r１＝0.2m，高度d２＝0.4m的圓筒（內(nèi)置電流傳感器），電位為500kV；絕緣筒（內(nèi)置電壓傳感器）的高度d１＝4m，支架底座為高度d３＝4m的接地圓筒，電位為0V；均壓環(huán)半徑r４＝0.4m,r３＝0.04m，設(shè)置水平時(shí)d４＝0，下移時(shí)d=0.2m。計(jì)算方法為模擬電荷法。我們選擇了點(diǎn)電荷和環(huán)型線電荷作為模擬電荷，模型均不考慮絕緣介質(zhì)（即絕緣筒介質(zhì)）的影響，這雖然會(huì)影響計(jì)算結(jié)果，但不會(huì)影響其規(guī)律，而且給計(jì)算帶來方便。計(jì)算誤差以邊界上校核點(diǎn)電位的相對誤差為標(biāo)準(zhǔn)，均控制在0.3%以下。單相軸線電場（有效值）分布（見圖2）的結(jié)果表明無均壓環(huán)時(shí)場的分布最不均勻。 　　 圖3為三相系統(tǒng)（相距7.5 m），A相初相位為0°，B相為120°，C相為-120°。傳感頭可安裝在任何一相上或三相都安裝，這里設(shè)定三相結(jié)構(gòu)完全一樣。在一級(jí)近似條件下（即三相系統(tǒng)的影響是單相情況的迭加）認(rèn)為傳感頭對不同方向電場矢量的感應(yīng)是以模的大小為標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算了均壓環(huán)下移時(shí)相鄰兩相對傳感頭所在相的瞬時(shí)電場信號(hào)（一個(gè)周期內(nèi)）的影響，絕對誤差設(shè)為單相系統(tǒng)的瞬時(shí)電場強(qiáng)度的模減去三相系統(tǒng)形成的瞬時(shí)電場強(qiáng)度矢量合成后的模，結(jié)果見圖4（傳感頭在邊上）、圖5（傳感頭在中間）。圖中表明：傳感頭設(shè)置在中間誤差比設(shè)置在邊上要大，但設(shè)置在中間波形完全對稱，在邊上波形不對稱。 2 三相系統(tǒng)均壓環(huán)不同設(shè)置方式的誤差比較 由于500kV系統(tǒng)絕緣的需要，均壓環(huán)有不同的設(shè)置方式，傳感頭有不同的設(shè)置位置。為了比較其誤差情況和提出補(bǔ)償依據(jù)，我們分別計(jì)算不同情況下的峰值（90°、270°處的模）相對誤差分布（E單-E三）/E單、基值的（0°，180°，360°處的模）絕對誤差分布E單-E三，見圖6、7、8、9（每種情況三相的均壓環(huán)設(shè)置方式一樣）。 顯然傳感頭無論設(shè)置在邊上或中間，無均壓環(huán)時(shí)，其誤差最?。?.1%以下），滿足工程上的需要，無需采取補(bǔ)償措施。這是由于無均壓環(huán)時(shí)，電場分布較集中，以至其在遠(yuǎn)處的場強(qiáng)較小，對相鄰相地干擾也就較校而設(shè)置均壓環(huán)時(shí)，電場分布相對較均勻，其在遠(yuǎn)處的場強(qiáng)較大，干擾也就較強(qiáng)；和圖2比較，可看出在軸線上場強(qiáng)較小的地方干擾較大（峰值相對誤差較大，基值絕對誤差也較大），因而需采取補(bǔ)償措施。補(bǔ)償方法取決于數(shù)據(jù)處理部分，可分別采用峰值、基值補(bǔ)償。根據(jù)工程要求也可采用波形補(bǔ)償。 　　 圖10為一種典型的傳感頭布置方式，無均壓環(huán)但上極底板凹進(jìn)去，傳感頭設(shè)置在里面。計(jì)算表明：傳感頭設(shè)置在邊相時(shí)，單相峰值電場強(qiáng)度350.557kV/m，三相合成峰值（模）電場強(qiáng)度350.047kV/m，相對誤差為0.14%，單相基值電場強(qiáng)度0kV/m，三相合成基值（模）電場強(qiáng)度2.363kV/m；傳感頭設(shè)置在中間相時(shí)，單相峰值電場強(qiáng)度350.557kV/m，三相合成峰值（模）電場強(qiáng)度349.853kV/m，相對誤差為0.2%，單相基值電場強(qiáng)度0kV/m，三相合成基值（模）電場強(qiáng)度5.738kV/m。 3 結(jié)論 無均壓環(huán)系統(tǒng)鄰相影響在0.1%以下；為絕緣需要設(shè)置均壓環(huán)時(shí)誤差較大，需要采取補(bǔ)償措施（峰值、基值、波形補(bǔ)償），實(shí)際補(bǔ)償措施需結(jié)合傳感頭對電場信號(hào)不同方向的響應(yīng)曲線來決定。 參考文獻(xiàn) 1，Rogers A J. Optical measurement of current and voltage on power system. IEEE Electr Power Applications, 1979, 2（4）:120 2，葉齊政等.500 kV無分壓電容器OMU電場信號(hào)取樣方式的研究.高電壓技術(shù),1999，25（1）：46