2023年4月电工技术学报Vol.38No.8第38卷第8期TRANSACTIONSOFCHINAELECTROTECHNICALSOCIETYApr.2023DOI:10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.220131一种基于低频窄带扫描的电磁式电压互感器杂散电容测量与精确建模方法沈泽亮1汪金刚1王谦2赵鹏程1颜晓军1（1.输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室（重庆大学）重庆4000442.国网重庆电力公司电力科学研究院重庆401123）摘要与电力变压器相比，电磁式电压互感器（PT）具有更大的杂散电容，这将使其磁滞曲线的绘制以及宽频仿真模型的构建更加困难，难以进行精确的铁磁谐振仿真。目前，工程上常用频率扫描的方式计算高频高压变压器的分布电容。但是该方法需要数MHz的扫频范围，难以应用于工作在低频下的PT设备。该文提出一种低频窄带的频率扫描方法，通过在PT与变频电源端口之间串联电感的方式，将扫频试验的谐振点降至低频范围内，对杂散电容的数值进行了精确计算。该方法所需的扫描频段窄、扫描频率低，降低了对电源与测量设备的硬件要求，避免了由于高频试验带来的损耗问题。进而，可以分离PT端口电流中的容性电流与励磁电流分量，对磁滞曲线进行精确绘制。最终，可以建立包含铁心磁滞与杂散电容的π型仿真模型。仿真结果具有较好的频率响应特性，与试验结果的相似系数保持在95%以上，优于现有的仿真模型。关键词：电磁式电压互感器杂散电容磁滞曲线频率扫描中图分类号：TM4510引言电磁式电压互感器（PotentialTransformer,PT）被广泛应用于电网的数据采集中，其精确建模对系统的安全运行意义重大。由于PT具有较高的电压比与绕组匝数，杂散电容对其将具有更大的影响，使磁滞曲线的测量更加困难，系统中更容易发生铁磁谐振，感应耐压试验的端口电流抬升，造成安全风险[1]。因此，有必要对其进行准确测量。文献[2-4]使用数值计算方法计算了变压器设备的杂散电容。该方法解释了变压器设备中杂散电容的产生机理，通过电场能量的计算获取了等效的杂散电容数值，可以帮助工程师改进变压器设计。然而，该方法需要构造复杂的数学模型，且难以保证计算结果的准确度。文献[5-8]使用有限元仿真方法计算变压器设备的杂散电容，并分析了其频率响应特性[9]。该方法降低了建模的难度，使对复杂带电体的电磁计算成为可能。但是，设备的使用者往往难以了解设备的内部参数，这将使得建模更加困难。文献[10-11]使用频率扫描的方法计算了高频变压器的杂散电容，并建立了相应的节点导纳矩阵[12]。该方法需要在数MHz的范围...
