500kV東莞站500kV東惠乙線三相CVT設備缺陷發現與原因分析

黃憲武 謝龍裕 侯志偉 譚泳成

摘要：針對試驗過程中發現CVT介損偏大問題，通過差異化運維要求，每三個月對CVT開展紅外測溫，分析二次電壓趨勢，關注紅外檢測異常發熱以及二次電壓的增長趨勢，并結合停電工作進行更換，避免了電網故障發生;同時，通過對故障CVT解體發現，其C相C13的（由上往下）第1個、第42個、第108個電容單元電容值存在異常情況，接近于零，估算電容偏差應2.3%左右，與實測電容偏差2.37%相近。

關鍵字：CVT，介損，差異化運維，電容值，電擊穿

一、缺陷（故障）概況

內容應包括：

1、設備缺陷（故障）發生經過

2018年08月9日，高壓試驗班對500kV東莞站500kV東惠乙線CVT進行試驗時發現C相CVT介損偏大，其中上節C11介損0.189%，下節C13介損0.187%，C11及C13介損值增量均超出上次測試值的30%以上;另外下節C13的電容為18150pF，銘牌電容為17740pF，電容量偏差2.3%。其他A、B兩相CVT的介損也有不同程度的增加。按照變電設備運維策略以及電力設備檢修試驗規程的要求，對該線路的CVT實施差異化運維，主要采取以下措施：1、每三個月對CVT開展紅外測溫，分析二次電壓趨勢，關注紅外檢測異常發熱以及二次電壓的增長趨勢;2、鑒于東惠乙線CVTC相的電容量增量超過了規程值+2%注意值的要求，按照規程縮短停電試驗周期，計劃2019年內申請停電進行復測，密切關注電容量與介損的變化。

按照差異化運維策略要求，2019年8月19日開展對500kV東莞站500kV東惠乙線CVT進行停電復測檢查，結果發現500kV東惠乙線CVTA相上節C11、B相中節C12、C相中節C12的介損值超過了規程規定不超過0.2%的標準。進一步綜合分析近三次試驗數據，發現B相下節C13、C相上節C11及下節C13的介損值呈現增長趨勢，且接近規程的規定值。綜合判斷500kV東惠乙線CVT三相介損不合格。

2、設備最近幾次運維（運維管控級別，巡視情況）、試驗、檢修、動作和缺陷情況。

2018年08月9日，按照試驗周期，對500kV東莞站500kV東惠乙線CVT進行試驗時發現該線路CVT介損明顯增大（具體數據見表2），納入差異化運維。根據設備狀態評價要求“電容量超標：電容值與出廠值相比，增加量超過+2%”扣24分，設備健康度評價為“異常狀態”，設備重要度為“重要”，因此設備管控等級為II級管控。按照差異化運維要求，分別在2018年8月23日、10月25日、12月26日以及2019年2月25日、5月29日、8月15日開展了紅外測溫以及二次電壓的跟蹤測試，未發現異常。

2019年8月19日，按照停電計劃，開展對該線路的停電復測檢查試驗，結果發現500kV東惠乙線CVTA相上節C11、B相中節C12、C相中節C12的介損值超過了規程規定不超過0.2%的標準。

二、故障查找

1、故障查找過程

為了徹底分析500kV東惠乙線CVT設備試驗數據不合格的原因，選取電容量和介損均增長較大的C相下節C13進行解體分析。在變電一所檢修中心進行解體分析，解體前測試數據如下（與現場測試值相近）：

通過現場解體分析，C相下節包括電容單元152個，其中C13由130個電容單元串聯，C2由22個電容單元串聯。現場依次測量了152個電容單元電容值。發現C13的（由上往下）第1個、第42個、第108個電容單元電容值存在異常情況，接近于零，判斷可能存在擊穿情況。

同時三個電容單元擊穿，可估算電容偏差應2.3%左右，與實測電容偏差2.37%相近。為了進一步驗證上述分析，對異常的3個電容單元進行拆除解體，并發現這3個電容單元內部均存在明顯的擊穿現象。

三、總結與分析

通過解剖500kV東惠乙線C相CVT下節后，確認是內部多個電容元件發生擊穿而導致電壓的異常，分析電容元件發生擊穿的主要原因包括：

1）電網中發生的某種過電壓，使得運行多年的電容元件發生瞬間擊穿。

2）電容元件制造材料的質量問題，可能在長時間的運行中，并絕緣油浸泡下發生變質，進而發生擊穿，改變原來的電容分壓。

3）電容式電壓互感器在電容元件的廠內組裝，工作人員素質參差不齊，可能在某個電容元件的組裝工藝上有欠缺。