有關線路耦合電容器在線監測的探討

摘要：本文通過線路耦合電容器的帶電測試，發現兩組220kV的線路耦合電容器存在電容量變化的情況，之后通過停電試驗進一步分析確認。對于2053B，C相下截耦臺電容器電容量偏少的情況(已經超標)，建議盡快對這兩組耦合電容器進行更換。文中并建議在時，應先進行絕緣電阻的測量工作，如果末屏的絕緣電阻小于或接近試驗規程中要求1000MΩ的情況，建議拆除高壓引線采用正接法進行測量，反接屏蔽法不應采用。

關鍵詞：線路耦合電容器 在線測試 末屏絕緣 電容量

1 線路耦合電容器

在線監測可以實現實時監測，及時發現缺陷。當耦合電容器存在內部受潮或出現其它缺陷時，一般通過停電試驗都能檢測出來。但耦合電容器具有與其他電氣設備不同的內部結構，它是由許多小的電容器單元通過串并聯組合而成的，常年運行在電力系統中，內部元件逐漸老化，老化到一定程度后其中部分小電容單元短路、斷路，使其他電容單元承受電壓升高，負擔加重，老化加速，這是一個雪崩似的過程，成整只電容器老化速度明顯加快，甚至還未達到下一個預防性試驗點就發生了故障。而隨著預試周期的延長，在兩次預試之間發生故障的機會也增多，因此，帶電測試也能為正確判斷耦合電容器運行狀態提依據，帶電測試和在線監測的實行也就顯得比較重要了。耦合電容器的試驗一直采用停電預試的模式，不論該耦合電容器的產品質量、運行條件等情況，只要新設備投入運行就年復一年地進行預防性試驗。有時由于諸多因素的影響，兩次預防性試驗的間隔時間長達三年或僅有短短的不到半年的時間，使對耦合電容器本身健康狀況的判斷容易產生錯誤，造成一些本可以避免的損失。

2 實際的試驗情況

今年年初臺山供電局在進行某220KV變電站的線路耦合電容器帶電測量的時候，發現了一組可能存在隱患的線路耦合電容器，試驗報告見表1。

我們查過該變電站的線路耦合電容器的額定電容量均為5000pF，相對于同時測量的其他的線路耦合電容器，2053線路所測量得的泄漏電流存在偏小的情況，隨后根據電容量的計算公式Cx=l/ωU。2053線路的B相耦含電容器的電容量為4673pF，C相為4599pF。其他兩組220KV的線路耦合電容器的電容分別為B相4817pF，C相4841 pF。

根據試驗規程電容器的電容量變化超過額定值的+10％－5％的時候，就可認為電容器需要進行更換處理。

3 帶電測量線路耦合電容器的缺陷

盡管帶電測量顯示了2053線路的B，C相耦合電容器可能存在缺陷，但是我們并不能就此下結論，這兩臺耦合電容器一定存在缺陷，主要原因是：

3.1 沒有考慮PT幅值及角差的影響。帶電測試電壓值是從DT二次取得，由于電壓波動、二次負載變化、試驗設備等因素的影響，無法對二次電壓的角差進行準確的測量，而PT的變比也只能以2200倍計算：電壓、電流值是通過人來同時讀取，誤差也較大。

3.2 沒排除相聞干擾的影響。相間電磁干擾也會影響測試結果。

3.3 計算上存在固有的偏差。總電流近似等價電容電流，若介損較大，則容性電流實際值要小一些，導致最后測量值偏大。

4 停電測量

鑒于以上情況，我們建議該線路耦合電容器停電進行測量，2008年1月9日，我們到達試驗現場，對該設備進行了試驗。首先采用的是不拆高壓引線進行的試驗方法，即上截耦合電容采用反接屏蔽法測量，試驗電壓2KV，下截采用正接法測量，試驗電壓10KV。試驗結果見表2。

其中B相的上截電容出現比較奇特的試驗數值，介損值偏大，電容量也不正確，為了排除干擾，我們拆除了耦合電容器上部的高壓引線，進行試驗，所有的耦合電容均采用正接法進行測量，試驗結果見表3。

2053B相上截耦合電容試驗數據正常，針對這個奇特的情況，我們對線路的耦合電容的絕緣電阻進行了測量，試驗結果見表4。

B相的線路耦合電容末屏絕緣已經很低了，在進行上截電容的介損試驗的時候采用的反接屏蔽法，由于末屏的絕緣已經損壞，試驗高壓線和屏蔽線之間的電位并不是等電位，下截的電容仍然會有測量電流流過，導致試驗結果的變化。

5 處理情況

對于2053B，C相下截耦合電容器電容量偏少的情況(已經超標)，我們建議快對這兩組耦合電容器進行更換。2008年3月12日，我們對這更換下來的兩相耦合電容進行了解體觀察，發現下截電容的油位已經低至一半，2053B相的下截耦合電容的末屏內部還存在明顯的臟污現象。

6 結束語

6.1 開展耦合電容器在線監測和帶電測試，能為耦合電容器性能優劣提供參考依據。

6.2 依據耦合電容器在線監測和帶電測試數據縱向比較可以確定停電時間，對耦合電容器進行停電試驗而確診，可保證安全供電、減少停電機會，提高經濟效益。

6.3 耦合電容器退出運行，進行停電試驗，可作為判定耦合電容器是否退出運行的最后判據。反之，由停電試驗積累經驗可為在線監測和帶電測試提供寶貴資料。

6.4 相對于110KV的耦合電容器的帶電測量，220KV的耦合電容器由于是兩截110KV電容通過串聯組成，帶電測量的試驗結果的判斷更加困難，如有可能，盡量爭取在同一時間段，在同一變電站內對相同型號的耦合電容器進行測量，相間進行橫比，可以作為試驗判斷的有力依據。

6.5 220KV線路耦合電容器停電進行預防性試驗的時候，必須首先進行絕緣電阻的測量工作，如果末屏的絕緣電阻小于或接近試驗規程中要求1000MQ的情況，建議拆除高壓引線采用正接法進行測量，反接屏蔽法不應采用。