电容式电压互感器二次输出电压偏高分析

【摘要】主要描述了500kV电容式电压互感器在正常运行中出现二次输出电压偏高的故障现象，进而从带电检测、停电试验数据、解体检查等方面进行综合分析，指出了故障原因。另外，还结合系统运行情况提出了相应的预防措施。

【关键词】电容式电压互感器；电容元件；击穿；故障

1.引言

如果电容式电压互感器（CVT）电容分压器电容元件所使用铝箔在分切过程中环境控制不严，工作现场洁净度不满足要求（清洁度要求为6级，即动态悬浮粒子（粒径≥0.5μm）的最大浓度限值（pc/L）35.2），可能使得在分切过程中碎颗粒粉尘和其它异物粘附在铝箔表面，引起铝箔表面局部场强分布不均匀，由于电容元件设计场强远高于其它电气设备，在长期的运行电压作用下产生低能局部放电，致使周围油劣化而造成蜡状物的形成，导致局部场强分布更加不均匀，形成恶性循环，最终使电容量和介质损耗增大，二次输出电压偏高，严重时导致主绝缘击穿，引起电容分压器爆炸。本文介绍了此类故障的典型案例，以供参考。

2.故障及检查情况

2.1 故障情况

从表1中可以明显看出，500kV 2号母线A相CVT二次输出电压偏高。2号母线CVT退出运行后，经检查，A相CVT二次回路完好，故进一步对该CVT一次部分进行检查和试验。

2.2 外观检查情况

该站500kV 2号母线A相CVT外表清洁、连接可靠，未发现闪络、渗油及其它异常。

2.3 试验检查情况

根据试验检查结果，得出下面几个初步结论：

（1）中间变压器二次绕组的直流电阻测量数据与交接试验数据相比，无明显变化，所以二次输出电压升高不是由于二次绕组出现故障而产生的；

（2）由试验数值可以看出C21电容量增量为3.25%，C11、C12、C22电容量无明显变化。从图1中可以看出，C1=C11C12C21/（C12C21+C11C21+C11C12），C21电容量增大引起C1数值增大。C1数值增大，C22电容量无明显变化。在运行中，C22的两端电压为UC22≈UNC1/（C1+C22），C1数值增大导致C22的两端电压升高，而二次输出电压与C22的两端电压成正比关系，即C1数值增大会造成二次输出电压升高。

综合考虑上面两方面因素，C21电容量增大是导致A相CVT二次输出电压升高的根本原因。

2.4 解体检查情况

为进一步查明故障原因，将500kV 2号母线A相CVT进行了解体检查。

为进一步确定故障原因，对同批次B、C相CVT进行解体检查，结果发现B相CVT有1个电容元件击穿，击穿点均位于电容元件中部，见图4，且两只CVT部分电容元件铝箔表面均发现有蜡状物产生，见图5。

3.故障原因分析

4.预防措施

与该500kV站500kV 2号母线CVT同批次的部分产品仍在网运行，为了避免类似故障再次发生，采取以下预防措施：

（1）加强监管巡视力度，发现有声响、二次侧三相输出电压长时间不平衡等异常情况，应及时采取措施，防止事故扩大。

（2）利用各种停电机会，加强对CVT的检查和维护，试验中，应注意观察C11、C12、C21、C22的介损和电容量有无明显异常。

（3）红外精确测温诊断设备故障具有准确、实时、快速特征，日常维护中重视红外精确测温的应用，通过对CVT进行精确测温及早发现设备的缺陷，排除事故隐患[3-5]。

（4）生产厂家应严格控制工艺流程，同时保证原材料的质量。

参考文献

[1]陈天翔，王寅仲.电气试验[M].北京：中国电力出版社，2006.

[2]国家电网公司.输变电设备状态检修试验规程[S].北京：中国电力出版社，2008.

[3]何子东等.红外监测诊断电容式电压互感器故障分析[J].高电压技术，2008，（34）6：1310-1312.

[4]陈衡，候善敬.电力设备故障红外诊断[M].北京：中国电力出版社，1999.

[5]DL/T664-1999带电设备红外诊断技术应用导则[S].北京：中国电力出版社，1999.

作者简介：刘胜军（1974―），男，河北保定人，硕士，电气工程师，从事技术监督专业管理工作。