一起電容式電壓互感器電壓異常試驗(yàn)分析及處理

史海青 SHI Hai-qing；王鼎彪 WANG Ding-biao；張衛(wèi)平 ZHANG Wei-ping

（國(guó)網(wǎng)晉中供電公司，晉中 030600）

（State Grid Jinzhong Power Supply Company，Jinzhong 030600，China）

0 引言

電容式電壓互感器（CVT）在國(guó)外誕生于二十世紀(jì)五十年代，已有半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展歷史，在各個(gè)電壓等級(jí)中都得到了普遍應(yīng)用。電容式電壓互感器（CVT）一般由電容分壓器和中間電壓電磁單元組成。電容分壓器又包括高壓電容器C1（主電容器）和串聯(lián)電容器C2（分壓電容器），其中C1由C11、C12、C13三個(gè)電容串聯(lián)組成，C2為分壓電容，其抽頭由瓷套從底座引至電磁裝置的油箱內(nèi)，電磁裝置由中間變壓器、補(bǔ)償電抗器和阻尼器組成。

1 運(yùn)行異常現(xiàn)象

2010年3月，運(yùn)行人員運(yùn)行監(jiān)視中發(fā)現(xiàn)500kV 線路后臺(tái)電壓指示為Uab529.26kV、Ubc525.94kV、Uca525.96kV，Uab 電壓明顯偏大。隨即對(duì)線路PT 二次進(jìn)行單相測(cè)量，發(fā)現(xiàn)A 相電壓高于其它兩相0.84V，立即組織二次運(yùn)檢人員實(shí)地檢查了PT 端子箱、保護(hù)裝置、錄波器、后臺(tái)監(jiān)控裝置的各繞組各相數(shù)值，并與其它線路做了比較。

2 檢查及試驗(yàn)情況

2.1 立即對(duì)該電壓互感器檢查，外觀檢查無異常，電容器單元及電磁箱無滲漏情況。

2.2 隨后進(jìn)行停電診斷性試驗(yàn)。綜合交接及歷史數(shù)據(jù)分析可以看出A 相主電容C11、C13電容量在交接及2008年測(cè)試數(shù)據(jù)為正常，但到2010年發(fā)現(xiàn)電壓異常后測(cè)試時(shí)電容量數(shù)據(jù)異常，電容量較出廠值和交接至明顯增加。

2.4 現(xiàn)場(chǎng)分析結(jié)論：通過電容量試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)該電壓互感器主電容電容量變化異常，由于電容式電壓互感器電容單元全部為串聯(lián)元件，當(dāng)其中一個(gè)電容元件擊穿后，總電容量就會(huì)增加，總電容量設(shè)為C，則有：

表1 電容式電壓互感器例行試驗(yàn)數(shù)據(jù)

3 原因分析

3.1 故障點(diǎn)查找 該產(chǎn)品的運(yùn)行情況是電容式電壓互感器的二次輸出電壓異常。因此，對(duì)該臺(tái)互感器進(jìn)行了準(zhǔn)確度及分體后電容、介損測(cè)量，試驗(yàn)數(shù)據(jù)詳見表2。

表2 電容單元的電容、介質(zhì)損耗

從表2試驗(yàn)結(jié)果和出廠數(shù)據(jù)對(duì)比看，編號(hào)為04-2306分壓器的介損在合格范圍，從電容量的變化判斷內(nèi)部可能擊穿1～2個(gè)元件；編號(hào)為04-2310分壓器（電容、介損）均正常；編號(hào)為04-2305分壓器的介損在合格范圍，從電容量的變化判斷C13內(nèi)部可能擊穿2～3個(gè)元件。

3.2 檢查電磁單元連接線及其他部件情況 經(jīng)檢查電磁單元中各處連接點(diǎn)，未發(fā)現(xiàn)任何異常情況。

3.3 上節(jié)分壓器的元件耐壓試驗(yàn) 將上節(jié)分壓器（04-2306）和下節(jié)分壓器（04-2305）的頂蓋上的油塞擰開后，有油冒出，說明分壓器內(nèi)油壓正常。接著松開各連接部位的緊固件，將芯子從瓷套中取出，仔細(xì)檢查各連接部位，各連接部位的連接均牢固可靠，未發(fā)現(xiàn)異常情況。

3.4 對(duì)擊穿元件的解剖情況 從芯子中抽出擊穿元件進(jìn)行解剖，上節(jié)分壓器（04-2306）元件擊穿點(diǎn)在元件內(nèi)部大面；下節(jié)分壓器（04-2305）一個(gè)元件擊穿點(diǎn)在元件內(nèi)部大面皺折處，另一個(gè)元件擊穿點(diǎn)位于引線片邊沿。

4 綜合分析

從本次解剖情況來看，元件并無明顯的制造缺陷，元件的設(shè)計(jì)場(chǎng)強(qiáng)約為10kV/mm，元件的介質(zhì)材料本身就存在個(gè)別的“電弱點(diǎn)”，這是難以避免的。

從本次解剖情況來看，元件并無明顯的制造缺陷，元件的設(shè)計(jì)場(chǎng)強(qiáng)約為10kV/mm，元件的介質(zhì)材料本身就存在個(gè)別的“電弱點(diǎn)”，這是難以避免的。而出廠試驗(yàn)只是短期的試驗(yàn)，可以檢出大部分“電弱點(diǎn)”，可能有極少數(shù)“電弱點(diǎn)”被漏檢出，如提高出廠試驗(yàn)電壓值或延長(zhǎng)試驗(yàn)時(shí)間，可以提高“電弱點(diǎn)”檢出率，但有可能對(duì)正常元件造成潛在的損傷，這也是不可取的。因此，即使通過了出廠試驗(yàn)，還是有可能會(huì)有“電弱點(diǎn)”存在。這些“電弱點(diǎn)”在長(zhǎng)期運(yùn)行過程中受電場(chǎng)、熱場(chǎng)的作用，逐步老化，日積月累，原來微小的“電弱點(diǎn)”會(huì)逐漸擴(kuò)大，最終導(dǎo)致元件徹底擊穿損壞。

5 問題及措施

5.1 加強(qiáng)電容式電壓互感器例行試驗(yàn)中電容單元電容量的監(jiān)督管理，由于電容式電壓互感器電容單元有一百三十多個(gè)電容元件串聯(lián)而成。

5.2 從原材料存放、元件卷制、元件試驗(yàn)、元件傳送、心子壓裝、心子裝配等工序全部在高潔凈度的廠房?jī)?nèi)完成，相關(guān)廠房的所有窗戶均密封，恒溫恒濕，潔凈度嚴(yán)格控制在規(guī)定的范圍內(nèi)。

5.3 原材料嚴(yán)格控制：進(jìn)廠檢驗(yàn)要求嚴(yán)格，有專門的材料儲(chǔ)存間來保存原材料。

5.4 生產(chǎn)工藝：在恒溫?zé)o塵環(huán)境中使用全自動(dòng)的元件卷繞機(jī)；采用先裝入瓷套后再真空浸漬處理。

5.5 設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)改進(jìn)：元件引出采用引線片結(jié)構(gòu)，元件與元件之間的連接采用對(duì)壓方式，不再使用焊錫焊接，避免焊接過程對(duì)心子的二次污染和燙傷。

[1]國(guó)家電網(wǎng)公司.輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程[S].2014-2-10.

[2]王碩波，王建偉.一起500kV 電容式電壓互感運(yùn)行異常的處理[J].晉中供電公司.

[3]劉同杰.電容式電壓互感器二次電壓偏低現(xiàn)象分析[J].四川電力技術(shù)，2012（03）.