电容式电压互感器(CVT)具有误差调节便利,绝缘可靠性高,设备成本低等优点,普遍应用于110kV及以上的高压电网中。相比于电磁式电压互感器(PT),CVT结构更为复杂(存在电容分压器、补偿电抗器等部件),其准确度更易受频率、环境温度、绝缘状态、二次负载、电场、污秽与环境湿度等因素的影响。电力互感器测量结果的准确与否,直接影响电力设备的电能计量与保护动作。因此,研究各个因素对CVT误差特性的影响具有重要的理论与工程实际意义。论文包括以下内容:(1)深入分析CVT的物理结构与工作原理,研究自身电气参数(绝缘状态、二次负载)以及外界工作环境(频率、环境温度、外部电场、污秽与环境湿度)对其准确度的影响机理。通过搭建简化的CVT等效模型,从电路的角度分析了二次输出电压的幅值和相位与设备自身电气参量之间的关系。研究发现各影响因素通过改变CVT等效电气参数来影响其二次输出的电压幅值与相位,导致其准确度发生偏移。(2)在建立传统CVT数学模型的基础上,结合环境温度、绝缘状态、二次负载、电场、污秽与环境湿度等因素,搭建了CVT等效电气参量对误差特性影响的仿真模型。通过建立不同影响因素与等效电气参量之间的关系,选取了电容分压器的介质损耗、电容量与二次负载对CVT准确度的影响进行仿真。通过仿真分析得出当其他条件一定时,CVT二次输出的准确度与分压电容C1/C2介损值、电容量、二次负载容量与功率因数的影响关系。(3)搭建了低电压等级CVT误差特性试验平台,开展了不同电容量与介质损耗对CVT误差特性的影响试验。试验结果表明:CVT电容分压器的介质损耗对其比值差影响较小,相位差影响较大,高、低压电容介损值超过0.12%~0.15%时存在超差风险,应做详细准确度试验;CVT电容分压器的电容量对其比值差影响较大,相位差影响较小,高、低压电容电容量变化率的差值超过0.08%~0.1%时存在超差风险,应做详细准确度试验。(4)搭建了220k V等级CVT误差特性试验平台,开展了不同环境温度与二次负载对CVT误差特性的影响试验。试验结果表明:环境温度对电容分压器电容量、介损值与CVT准确度的影响有限。在运行温度范围内,不会导致CVT的比值差和相位差超出规程值,但对于环境恶劣、昼夜温差大的地区,以及存在其他影响因素协同作用情况下,也存在超差危险。二次负载对CVT的准确度具有一定影响,负荷在额定范围内不会导致CVT超差。但应特别注意轻载或空载以及功率因数小于0.8等情况下CVT存在超差危险。因此,现场安装运行的CVT必须根据其设计二次负载范围控制其所带负荷的类型与容量。