電容式電壓互感器故障分析及預(yù)防措施

鄭宇

摘要：電容式電壓互感器在電力行業(yè)中應(yīng)用極其廣泛，這種設(shè)備安全穩(wěn)定可靠，經(jīng)濟(jì)性好。但是在實(shí)際生產(chǎn)過程中，在外界因素的影響下，電容式電壓互感器會(huì)發(fā)生一系列的故障。如果不對(duì)這些故障加以修復(fù)，那么勢(shì)必會(huì)給生產(chǎn)帶來嚴(yán)重?fù)p失。文章對(duì)電容式電壓互感器的故障情況進(jìn)行了詳細(xì)的分析并在其基礎(chǔ)之上給出了預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞：電容式；電壓互感器；故障分析；預(yù)防措施

中圖分類號(hào)：TM72 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）10（a）-0000-00

1、電容式電壓互感器概念

電容式電壓互感器的英文簡稱為CVT，其主要組成部分包括電磁裝置和電容分壓器兩部分。電磁裝置主要由中間變壓器構(gòu)成，電容分壓器則主要包括中壓電容、高壓電容以及補(bǔ)償電抗器、限壓裝置、阻尼器。無論是中壓電容還是高壓電容都處在瓷套的包圍之下，從外面進(jìn)行觀察更像一個(gè)單節(jié)或者多節(jié)蓮藕狀電容器。電磁裝置的作用在于為中間變壓器、補(bǔ)償電抗以及一些相關(guān)的附件提供一個(gè)圓形或者是方形的鐵箱。電容式互感器按照電容分壓器同電磁裝置的組裝方式可以劃分為一體式以及分體式兩類。一體式電容式互感器的特點(diǎn)就在于其將電容分壓器安裝在電磁裝置的油箱上。位于電容分壓器的下部底蓋有兩個(gè)線管，一個(gè)是中壓出套線管，，連線深入到電磁裝置內(nèi)部，其作用在于實(shí)現(xiàn)電容分壓器中壓端與電磁裝置的對(duì)接。或者也可以在瓷套上開通一個(gè)小孔洞，引出中壓端，對(duì)電容以及介損效用進(jìn)行測(cè)算。分體式電容電壓互感器的電磁裝置同電容分壓器中壓端的連接位置處于其外部，這種類型的分壓電容器下節(jié)電容必須通過對(duì)瓷套上進(jìn)行開孔才能完成對(duì)中壓端的引出工作。通過套管，電磁裝置將所對(duì)應(yīng)的高壓端引出，以方便彼此的連接。所謂的分體并不是說一定要將電磁裝置同電容分壓器進(jìn)行分離安裝，一些廠家對(duì)于分體式的制造依舊是在電磁裝置的油箱上面疊裝電容分壓器，使用絕緣子予以支持，并且并未在分壓器下節(jié)底蓋安裝。

2、兩起電容式電壓互感器故障分析及預(yù)防措施

2.1電容式電壓互感器二次失壓

⑴故障特征

在電網(wǎng)的正常運(yùn)行下，一旦電容電壓互感器發(fā)生了故障，必會(huì)造成信號(hào)誤發(fā)的現(xiàn)象出現(xiàn)，很有可能會(huì)出現(xiàn)三個(gè)二次電壓組會(huì)出現(xiàn)全部無電壓輸出的情況發(fā)生，此種情況下檢修人員會(huì)采取措施對(duì)三個(gè)二次電壓組的輸出電壓進(jìn)行測(cè)試，來驗(yàn)證輸出電壓是否為零，在此種狀態(tài)下經(jīng)過對(duì)電容式互感器的檢查如果并未有任何異常，外觀也并未出現(xiàn)任何異常。一般情況下油箱的電磁裝置所能承受的額定電壓達(dá)到了13千伏，但是相比起電磁裝置，電容式互感器所承受的額定電壓有所下降，只有10千伏，如果采取措施對(duì)電磁裝置實(shí)施部分短接，那么設(shè)備的承受能力勢(shì)必會(huì)受到較小的影響，無法承受13千伏的電壓，二次電壓繞組將會(huì)出現(xiàn)失壓現(xiàn)象。因此，倘若其能承受正常電壓，那么結(jié)合設(shè)備自身的結(jié)構(gòu)特征能夠斷定失壓現(xiàn)象同電容量之間并不存在必然聯(lián)系。

⑵故障原因

假如一到四節(jié)瓷套的電容本身都處于一個(gè)比較穩(wěn)定的狀態(tài)，那么發(fā)生故障的原因可能就在由于電磁裝置變壓器一次引線斷線所引起的，也有可能是因?yàn)殡姶叛b置中同變壓器并聯(lián)的避雷器將各分壓電容器之間的連線擊穿導(dǎo)致斷線，或者是因?yàn)橛拖潆姶叛b置發(fā)生了進(jìn)水導(dǎo)致被燒壞，進(jìn)而導(dǎo)致分壓電容器發(fā)生斷路等原因。

⑶拆解狀況

對(duì)電磁裝置變壓器一次接地的原因進(jìn)行檢查分析，可能是由于并聯(lián)避雷器擊穿導(dǎo)通所引發(fā)的，此時(shí)我們必須準(zhǔn)備新的避雷器以及相應(yīng)的常規(guī)絕緣材料。對(duì)電容式電壓互感器的底座油箱與第四節(jié)套管進(jìn)行拆解檢查。如果發(fā)現(xiàn)存在比較明顯的放電現(xiàn)象并灼燒痕跡，這很有可能是因?yàn)殡姶叛b置變壓器同分壓電容器連線過長導(dǎo)致同箱殼連接碰撞，如果確實(shí)出現(xiàn)了此種情況，那么應(yīng)該對(duì)避雷器的絕緣電阻和電磁裝置變壓器進(jìn)行測(cè)試。

⑷預(yù)防措施

第一、做好初稿的設(shè)計(jì)改進(jìn)工作，通過小套管對(duì)電磁裝置變壓器的一次連接點(diǎn)進(jìn)行牽引，這樣做的目的是極大的便利了用戶對(duì)電容參數(shù)、介質(zhì)損耗情況以及電磁裝置的絕緣電阻進(jìn)行有效的測(cè)量。

第二、對(duì)電磁裝置變壓器的接地點(diǎn)進(jìn)行二次引導(dǎo)，并連接到二次接線盒，做好絕緣小套管的擰緊接地工作，在實(shí)驗(yàn)的時(shí)候打開接地點(diǎn)，隨后可以對(duì)避雷器、電容分壓器的絕緣情況以及電磁裝置變壓器進(jìn)行直接的測(cè)量。

第三、在生產(chǎn)制造過程中應(yīng)該對(duì)油箱的電磁裝置電氣部分的絕緣強(qiáng)度和最下節(jié)的瓷套給予一定的關(guān)注，做好其加強(qiáng)工作。加強(qiáng)措施的落實(shí)過程中確保工藝的完整性，保障各器件之間的接線距離，必須對(duì)連接線進(jìn)行絕緣處理，也可直接使用絕緣導(dǎo)線。

第四、使用單位在日常的使用過程中必須做好電容式電壓互感器的檢查與維護(hù)工作。

3、電容式電壓互感器受潮故障處理

⑴故障特征

某電容式電壓互感器在進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)研究的過程中對(duì)電磁裝置的二次繞組絕緣電阻進(jìn)行測(cè)試，其大小為0MΩ。加壓測(cè)量介損值為25%，電容量值為2100pF，通過上述的試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，其尚處于正常范圍，因此可以判斷分析，電磁裝置并未受潮。但是在設(shè)備運(yùn)行的過程中，電磁裝置變壓器只能承受比較低的電壓。

⑵拆解狀況

對(duì)電磁裝置油箱連接處、電容分壓器進(jìn)行拆分肢解，設(shè)備中的連接螺絲有一定程度的松動(dòng)，箱沿出現(xiàn)積水，電磁裝置變壓鐵芯表面發(fā)生了不同程度的的銹蝕，郵箱內(nèi)變壓油變得異常渾濁。

⑶受潮原因

發(fā)生受潮的原因一般都是因?yàn)樵O(shè)備的密封問題，進(jìn)而導(dǎo)致進(jìn)水。設(shè)備螺絲的松動(dòng)情況比較常見。從結(jié)構(gòu)的方向進(jìn)行分析可知，底部郵箱本應(yīng)該是處于完全封閉的狀態(tài)，但是內(nèi)部的油會(huì)發(fā)生熱脹冷縮的狀況，為了應(yīng)對(duì)這一情況須預(yù)留一部分縫隙。這樣可以有效的對(duì)油壓過高的現(xiàn)象進(jìn)行預(yù)防。如果確實(shí)發(fā)生了受潮現(xiàn)象，那么應(yīng)該拆回電磁裝置油箱，將受過污染的電容器油排干，并將其放入烘箱內(nèi)進(jìn)行5天時(shí)間的烘干，在設(shè)備投入工作后對(duì)電磁裝置進(jìn)行系統(tǒng)的試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)一次絕緣電阻以及二次絕緣電阻均達(dá)到了1000兆歐和59兆歐，介損不足0.1%。在對(duì)電容器絕緣油進(jìn)行更換并實(shí)施重啟，開展組裝工作，完成對(duì)電氣試驗(yàn)項(xiàng)目的檢驗(yàn)后，設(shè)備投入了正常的工作狀態(tài)。

⑷預(yù)防措施

首先、在確保油箱不漏油的情況下，加強(qiáng)對(duì)電磁裝置箱體的維護(hù)檢修工作，在具體的檢修過程中尤其對(duì)相關(guān)的螺絲加以關(guān)注，觀察其是否存在松動(dòng)，密封的膠墊是否已經(jīng)被壓緊，是否存在老化松動(dòng)的現(xiàn)象，如果出現(xiàn)了上述問題，那么必須及時(shí)進(jìn)行更換。

其次、對(duì)于一些運(yùn)行時(shí)間較長的設(shè)備必須加強(qiáng)檢修，對(duì)各個(gè)部件的性能以及電磁裝置的絕緣情況予以關(guān)注，根據(jù)避雷器的變壓器的研究項(xiàng)目的變更選擇相應(yīng)的絕緣油。

4、結(jié)束語

文章的以上分析內(nèi)容僅僅是基于電容式電壓互感器在35KV中最為常規(guī)的故障情況，但是在具體的生產(chǎn)實(shí)踐過程中依舊存在諸多問題需要我們?nèi)ミM(jìn)行研究探索，在具體的研究過程中我們必須不斷地思考總結(jié)，并且把可能發(fā)生的情況進(jìn)行試驗(yàn)研究，不斷提高解決實(shí)際問題的能力。只有這樣在我們才能在遇到各種故障時(shí)進(jìn)行很好地處理，盡最大可能不出現(xiàn)其他的一些失誤情況，才能為企業(yè)發(fā)展和生存提供有效地保障，為企業(yè)創(chuàng)造更多的收益。

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