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电容式电压互感器(CVT)具有体积小、重量轻、造价低、可以用于载波通讯等优点,已逐渐取代了传统电磁式电压互感器(PT),成为目前高压电力系统中电压的主要检测与计量装置。但是由于其含有分压结构和电磁单元(EMU),结构复杂,稳态计量结果容易受到外界因素的干扰。此外,虽然相比于PT,CVT的暂态特性已有一定的改善,但因其电磁单元中含有储能元件和变压器,仍存在较严重的暂态问题。因此,CVT的稳态误差特性和暂态误差特性仍有待进一步深入研究。在稳态误差特性分析方面,首先采用了杂散电容均匀分布的简单模型分析杂散电容对CVT的电压比值差(VDR)的影响,推导出电容分压器(CVD)不同对地高度处的输出电压表达式和误差表达式;然后针对杂散电容不是均匀分布的实际情况,提出了基于边界元法的CVT杂散电容和电压分布计算方法,并与试验结果进行比较,验证计算结果的准确性;其次通过Ansoft搭建CVT模型,比较无屏蔽罩和施加屏蔽罩的电场分布,验证了屏蔽罩可以改善CVT的电场分布;最后使用Ansys APDL结合Matlab采用遗传算法对屏蔽罩的尺寸及位置进行优化设计,使用Ansys APDL内部自带的一阶优化法对内部场强进行优化后,场强不均匀度k由初始参数的8.13降到6.01,VDR由0.198%降到0.143%,采用遗传算法进行优化后,场强不均匀度k由8.13降到4.689,VDR由0.198%降到0.092%,优化效果明显。在暂态误差特性分析方面,通过ATP-EMTP建立CVT暂态仿真模型,对CVT瞬变响应和铁磁谐振展开分析。对CVT瞬变响应,仿真分析了短路角、负载容量、连接方式、功率因数及阻尼电阻等因素对瞬变响应的影响,仿真结果与理论分析结果一致;铁磁谐振方面,分别对无阻尼和阻尼电阻为2Ω、4Ω、5Ω、7Ω、9Ω、11Ω、13Ω时进行仿真。仿真结果表明,在无阻尼、2Ω和4Ω情况下,二次电压产生持续的铁磁谐振,在5Ω～13Ω情况下,可成功阻尼铁磁谐振的产生,其中7Ω～9Ω抑制铁磁效果最好。仿真结果和目前实际使用的阻尼电阻范围基本相同。同时考虑瞬变响应和铁磁谐振,TYD110/0.01H型号的CVT阻尼电阻应选用9Ω。本文综合分析了 CVT的稳态误差和暂态误差特性,可为高精度的高压CVT的设计、研发和测试提供参考和借鉴。