1 引言

　　随着电力系统的迅速发展和各种非线性电气设备的大量接入，电力系统的谐波问题日趋严重。目前，35kV及以上电压等级的变电站已普遍采用电容式电压互感器(capacitor voltage transformer，CVT)[1-3]，但国家标准明确规定，电容式电压互感器不能用于谐波测量[4]。深入研究CVT的谐波传递特性和测量误差，对于全面掌握CVT的谐波特性，并在此基础上寻求合适的测量误差减小方法等都具有重要意义。

　　国内外关于CVT的研究主要集中于其各组成单元元件的参数选择、阻尼器的研究及暂态过程的研究[5-10]。文献[11]针对49.5Hz～50.5Hz频率范围，对CVT误差频率特性进行理论分析和计算;文献[12]对CVT谐波测量畸变和变比传递特性进行了仿真研究，并提出了CVT变比校正方法;文献[13-17]对CVT高频等效电路、频率响应以及负载、阻尼器参数对频率响应的影响进行了研究。目前有关CVT谐波传递特性和测量误差方面的研究主要处于理论定性分析阶段，量化分析并结合实际物理试验研究尚未深入开展。

　　本文综合考虑LC串联谐振回路额定工作点偏移以及杂散电容等因素，建立了CVT等效电路模型，采用逐级计算各级等效阻抗和传递函数的方法，对CVT谐波传递特性进行了深入计算和分析。基于Matlab/Simulink仿真工具，对CVT谐波传递特性进行了仿真验证，并且依托国家电网公司“电力谐波特性分析评估技术实验室”电能质量综合试验研究平台，首次针对实际CVT装置，开展了CVT谐波传递特性和测量误差的实际物理试验研究，试验结果与理论分析具有较好的一致性。

　　2 CVT等效电路模型

　　2.1 CVT基本结构及工作原理

　　CVT主要分为组合式单柱结构和分立式结构2种，它们都由电容分压器和电磁单元组成。电容分压器由一节或几节电容器串联组成，电磁单元由中间变压器、补偿电抗器和抑制铁磁谐振的阻尼装置组成。CVT基本结构如图1所示。

 

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