关于电容式电压互感器试验及运行异常状况的分析

[摘要]本文对电容式电压互感器试验及运行中的异常状况进行了系统全面分析，结合CVT的构成部件逐项介绍CVT常见试验故障、运行故障及试验预防，同时，还详细阐述了各类CVT试验项目的注意事项和问题解决方法，从而提高交接试验、预防性试验及运行中出现异常状况时的判断分析的及时有效性。

关键词：CVT、试验、故障分析[Abstract]This paper conducted a comprehensive analysis on the abnormal condition test and running capacitor voltage transformers, combined with the CVT components are introduced CVT common test failure, operation and fault prevention test, at the same time, also elaborated on the various CVT test project notes and problem solving methods, so as to improve the timely and effective judgment of abnormal situations preventive test and operation when the handover test.

Keywords: CVT, test, fault analysis

中图分类号： TM451+.2 文献标识码：A 文章编号:

目的

CVT是用于电力系统一次侧的电压监测设备，一旦发生故障，可能会引起整条运行线路或母线退出运行，造成停电事故。

目前我公司使用的常规CVT结构设计成熟可靠，生产工艺过程比较稳定，电气试验能力充分，各型号CVT均通过型式试验的检测，产品结构上的缺陷已降至最低，每台CVT均通过出厂试验的检测，生产过程的缺陷也降至最低，但由于部件故障率和检出率不可能达到极限，因此也必然存在CVT携带偶然故障出厂，并且为了防止运输过程的损伤，带电运行引起的老化，异常运行引起的故障，尽量避免运行过程中停电事故，通过交接试验和预防性试验，使带故障或存在可能故障的CVT尽量不安装或不投入运行。已投入运行的产品出现异常后及时发现，减少不合适应对带来的损失和风险。

现场试验的CVT状态、结构

我公司使用的各型CVT，电压等级为35kV~1000kV，由1~5节电容器单元和1台电磁单元组成，其中最下节电容器单元的中间电压引出端子和低压端子，分别与电磁单元的中间变压器的高压端子和通讯端子相连。目前电容器瓷套外表面基本没有中间电压引出端子。

我公司使用的大部分CVT为一体式结构，一般情况下无法与中间电压端子接触。

近年的产品中，在油箱处带中压接地开关，在现场试验时可以操作，将中间电压端子接地。

CVT现场故障报告

当发生现场故障后，应在了解故障类型和严重程度等大概情况，应及时向厂方了解情况，通过数据，与厂方尽可能沟通清楚，提高反应能力、速度和准确性，降低故障损失。

一般说来，现场故障报告分为一般性故障及咨询（标牌、轻微渗漏油、瓷套裙边破裂、外观），运行故障（内响、开口三角电压、电压幅值波形异常等故障），试验故障（微水、微气、准确度、电容介损）。

现场数据反馈应有：

故障产品：CVT总编号，电容分压器编号，型号，投运日期或拟投运日期，现场试验日期或故障时间

本站其他产品：产品总数量，故障产品数量，相序

运行故障：故障现象，故障录波器数据，故障周期，损伤原因和损伤程度，是否仍在运行中，故障点照片，已进行的试验及数据，用户方意见

试验故障：测试数据、以往测试数据，正常产品测试数据，测试方仪器型号、测试项目试验电压、试验接线方式，测试方意见

安装地点情况：是否新建电站，附近20m内是否有带电线路通过

天气情况：温度湿度，是否雨雪，污秽程度

联系方式：用户方、测试方联系人，安装地点

CVT易发故障及试验预防

CVT的常见试验故障及试验预防

故障一：

故障情况：预防性试验时，单元电容变化率超过2~3%。运行时开口三角电压超过5V。

故障原因：可能存在电容元件击穿现象，后果较严重，不宜恢复运行。

试验预防：电容测试，可以较准确地发现电容变化（本次试验数据与以往试验数据相比，考虑到现场用介损仪的抗干扰性能、准确度、测试线路等方面，因此必须计算系统误差后再得出结论）。

备注：要求现场测量方提供本次测量正常CVT与故障CVT的数据进行横向对比，给出系统误差。

故障二：

故障情况：电容器介损超过0.2%。

故障原因：可能存在绝缘劣化、受潮、电容元件损伤、接触不良现象。

试验预防：在排除电容器油漆影响，环境电场影响、试验线路附加损耗后，介损不宜超过0.2%。

备注：如果不能排除干扰影响，一般以其他CVT数据进行参考，扩大注意值到0.5%。

故障三：

故障情况：电容器介损为负介损值。

故障原因：可能存在二次面板受潮，瓷套表面污秽，中压套管损伤

试验预防：上节用反接法测试，如果没有干扰，一般不会出现负介损；下节由于电磁单元的影响，可能C1、C总测试出负介损，一般改用自激法，或者断开XL接地，短路二次绕组端子。

备注：横向对比

故障四：

故障情况：电容器绝缘电阻低。

故障原因：电容器内部进水严重。

试验预防：注意测试时间，一般要求兆欧表接通10~60s后读数，减少充电电流影响。

备注：横向对比

故障五：

故障情况：比值差、相角差超差。

故障原因：保护间隙损坏，电容变化，线路开路，接触不良，匝间短路，温度影响，生产过程失误。

试验预防：应排除电容器油漆影响，排除测试方测试问题。

备注：横向对比。

故障六：

故障情况：电磁单元油中水分含量大。

故障原因：进水，潮气。

试验预防：现场一般可以处理，以变压器油替换。

故障七：

故障情况：电磁单元油中气体含量异常。

故障原因：内部放电，接触不良，保护间隙损坏，避雷器损坏，匝间短路，热极限负荷。

试验预防：除含大量乙炔情况外，其他情况应可以继续运行一段时间；少量气体含量，应进行解释。

备注：交接试验无要求，用于有故障后的验证。

4、CVT的常见运行故障及试验预防

故障一：

故障情况：二次无输出。

故障原因：避雷器击穿、一次绕组开路。

线路原因：二次出线开路，二次出线短路。

备注：建议从二次端子处直接测量

故障二：

故障情况：二次电压降低。

故障原因：一次绕组接触不良，C2电容元件有击穿，一次绕组有匝间短路。

线路原因：二次出现负荷过大。

备注：从二次端子处直接测量。

故障三：

故障情况：二次电压明显上升。

故障原因：C1电容元件有击穿。

线路原因：容性负荷大。

备注：从二次端子处直接测量。

故障四：

故障情况：二次波形畸变。

故障原因：铁磁谐振，接触不良，铁心涡流大，匝间短路，污秽重，泄漏电流大且不稳定。

线路原因：线路谐波含量高，频繁重合闸，中性点电压升高。

备注：检查故障录波器波形。

故障五：

故障情况：电磁单元内响。

故障原因：机械振动声，铁心固定差，铁心涡流大；内部放电声。

线路原因：二次出线负荷过大。

备注：检查故障录波器波形，记录内响声音。

故障六：

故障情况：开口三角电压高。

故障原因：存在故障相。

线路原因：开口三角线路有开路或接触不良。

故障七：

故障情况：瓷套外表面爬电。

故障原因：瓷套表面污秽，潮气很重。

备注：记录天气情况，运行环境情况

故障八：

故障情况：通讯端子对地击穿。

故障原因：通讯端子内部开路。

线路原因：通讯端子外部未接地

故障九：

故障情况：渗漏油。

故障原因：密封破坏、套开裂、藏油。

备注：记录环境温度。

试验过程注意事项

1）电容器绝缘电阻测试

注意事项：由于测试电压低，除非单元内绝大部分元件击穿，或进水较多，才可能对绝缘电阻测试的测试结果有明显影响。

解决办法：用电容介损测试代替

2）电磁单元绝缘电阻测试

注意事项：二次接线面板上有凝露或空气潮湿时测试，绝缘电阻将偏低很多。如果兆欧表的屏蔽端不接，表笔拖地、纠结也可能降低。

解决办法：尽量在晴天和干燥时测试，或用电吹风吹干二次接线面板；平时面板门注意密封；按兆欧表使用要求测量。

3）电磁单元二次绕组直流电阻测试

注意事项：二次绕组通常是0.01~0.5欧姆，应用双臂电桥测试，万用表和单臂电桥测试精度不够。由于结构原因，一次绕组一般情况下无法测量。

解决办法：二次绕组为纸包铜线绕制，线径在10mm2以上，一般情况下不可能断开，因此无需进行。

4）电磁单元空载测试

注意事项：电容器与电磁单元相连后，从二次绕组激磁测空载，C2相当于一个极大的负载，极易使电磁单元一次回路的保护元件损坏。如在通讯端子上断开C2与地的连接，也会因测试电压感应到通讯端子上过高，使通讯端子对地击穿，可能引起损坏。但如怀疑匝间短路时，可在低电压下测量空载电流，如5～10V。

解决办法：一般情况下不需要测试，故障情况时在厂家指导下测试。

5）电磁单元介损测试

注意事项：电磁单元运行电压很低，达不到标准要求的35kV，绝缘水平低，绕组表面积小，设计和制造时，各绕组安装位置无很高要求，相对距离偏差较大，杂散电容相差很大，介损值也相差很大，可能达到5%。

解决办法：不需要测试，或用两个二次绕组间的介损测试，反映油箱内的油介损情况。

6）电磁单元油试验

注意事项：电磁单元运行电压很低，达不到35kV，绝缘油很大程度作冷却用，由于各绕组单独绕制，之间的油道很宽，油的绝缘作用不突出，因此在出厂试验后，不更换绝缘油，油中可能存在少量气体。

解决办法：不需要对新购的CVT电磁单元作油中微气分析，不必套用变压器油的微气测试标准，可作微水测试和油耐压介损测试。

有异常状况时可作微气分析，作辅助判断依据。

7）电磁单元绝缘油微水测试

注意事项：油样如从底部抽取，可能数据偏大，如从注油阀抽取，可能数据偏小，如果上下部数据相同，则水分已均匀分布。

解决办法：查找密封破坏处。