李凱楓，黎家活

(中國(guó)南方電網(wǎng)超高壓輸電公司梧州局，廣西 梧州 543002)

電容式電壓互感器發(fā)熱原因分析

李凱楓，黎家活

(中國(guó)南方電網(wǎng)超高壓輸電公司梧州局，廣西 梧州 543002)

介紹了常規(guī)電容式電壓互感器(CVT)的結(jié)構(gòu)，對(duì)CVT運(yùn)行中出現(xiàn)的幾種發(fā)熱故障進(jìn)行了分析，指出諧振電容進(jìn)油擊穿、保護(hù)避雷器絕緣異常及試驗(yàn)抽頭污穢嚴(yán)重是導(dǎo)致CVT發(fā)熱的主要原因，并提出加強(qiáng)紅外測(cè)溫、二次電壓監(jiān)視是發(fā)現(xiàn)CVT發(fā)熱的重要手段，為發(fā)現(xiàn)和處理CVT同類缺陷提供了參考。

電容式電壓互感器；發(fā)熱；紅外測(cè)溫；諧振電容

0 引言

電容式電壓互感器(CVT)作為一種使用廣泛的電力設(shè)備，其運(yùn)行狀況對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的影響很大。CVT作為一種電壓致熱型設(shè)備，其發(fā)熱故障一般溫升并不明顯；一旦出現(xiàn)較大溫升的情況，往往說(shuō)明該設(shè)備出現(xiàn)了較大的問(wèn)題，需要立即處理。

總結(jié)分析CVT發(fā)熱的原因，為這類設(shè)備的缺陷處理提供經(jīng)驗(yàn)，可起到積極的防范作用，同時(shí)對(duì)提高設(shè)備運(yùn)行可靠性和保證電網(wǎng)安全運(yùn)行都有重要作用。

1 常規(guī)CVT結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介

常規(guī)CVT一般由高壓電容、中壓電容、中間變壓器、補(bǔ)償電抗器、避雷器、阻尼器及相應(yīng)的二次繞組組成，如圖1所示。常見的阻尼器由產(chǎn)生并聯(lián)諧振的電容器和電抗器并聯(lián)后再串聯(lián)電阻組成，其作用是消除鐵磁諧振。

2 CVT發(fā)熱原因分析

2.1 諧振電容故障

2016年，運(yùn)行人員紅外測(cè)溫發(fā)現(xiàn)某500?kV變電站35?kV?CVT油箱溫度異常。其中A相11.6℃，B相8.7?℃，C相10.5?℃。按照中國(guó)南方電網(wǎng)公司缺陷定級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，電壓致熱型設(shè)備相間溫差1—3?℃屬于重大缺陷。

圖1 常規(guī)CVT的結(jié)構(gòu)

打開油箱后，發(fā)現(xiàn)該CVT絕緣油顏色較深，分析其為過(guò)熱所致。將諧振電容器拆下后，測(cè)量A相諧振電容器容量為101.7?μF，較正常容量200?μF變化較大。對(duì)諧振電容器進(jìn)行解剖，發(fā)現(xiàn)諧振電容器內(nèi)部有變壓器油，內(nèi)部澆注體未將整個(gè)元件都包圍保護(hù)，只有元件底部被澆注體保護(hù)，如圖2所示。

諧振電容器外部壓接及焊縫處密封性能不好，導(dǎo)致內(nèi)部進(jìn)油，造成未被澆注體保護(hù)的元件中的金屬膜遇油反應(yīng)，鋅鋁被擠出膜外，致使元件擊穿，容量減小，諧振回路失諧，流過(guò)阻尼器的工頻電流激增，從而導(dǎo)致阻尼電阻發(fā)熱。

2.2 保護(hù)避雷器絕緣異常

運(yùn)行人員巡視發(fā)現(xiàn)某CVT?A相電壓波形畸變，零序電壓過(guò)大。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)紅外測(cè)溫發(fā)現(xiàn)，該CVT?A相溫度為53.7?℃，B相38.1?℃，C相38.3?℃?，F(xiàn)場(chǎng)對(duì)發(fā)熱CVT中間變壓器絕緣油進(jìn)行色譜分析、介損及電容測(cè)試，測(cè)試結(jié)果均無(wú)異常。吊罩檢查未發(fā)現(xiàn)中間變壓器內(nèi)部連接螺絲松動(dòng)，但中間變壓器油箱內(nèi)部的并聯(lián)于補(bǔ)償電抗器兩端的保護(hù)避雷器絕緣電阻為30?MΩ，低于5?000?MΩ的設(shè)計(jì)要求值。避雷器絕緣電阻偏低，使得與之并聯(lián)的補(bǔ)償電抗器在1個(gè)周波內(nèi)經(jīng)歷多次電流突變，造成發(fā)熱量增大，從而導(dǎo)致油箱發(fā)熱；這屬產(chǎn)品元件質(zhì)量問(wèn)題引起的缺陷。

圖2 故障的諧振電容器

2.3 分壓抽頭瓷套污穢

2012年，運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)該站2號(hào)故障錄波裝置頻繁啟動(dòng)，后臺(tái)檢查發(fā)現(xiàn)2號(hào)主變220?kV側(cè)電壓故障錄波突變量啟動(dòng)。調(diào)出多個(gè)波形進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)均為2號(hào)主變220?kV側(cè)B相電壓波形有輕微畸變。對(duì)2號(hào)主變220?kV側(cè)CVT進(jìn)行紅外測(cè)溫，發(fā)現(xiàn)該CVT分壓抽頭與下部瓷套范圍溫度明顯偏高，比其他部分高出9?℃左右。在停電檢查時(shí)，發(fā)現(xiàn)該相電壓互感器中壓電壓抽頭處污穢嚴(yán)重。經(jīng)返廠解體檢查，發(fā)現(xiàn)瓷套外面分壓抽頭處有輕微的放電痕跡。

CVT的分壓抽頭正常運(yùn)行時(shí)存在懸浮電壓，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，分析確認(rèn)由于該變電站污穢比較嚴(yán)重，在污穢、連日大雨的潮濕環(huán)境下分壓抽頭絕緣降低，從而產(chǎn)生了放電發(fā)熱。

3 結(jié)束語(yǔ)

紅外測(cè)溫是對(duì)CVT發(fā)熱監(jiān)測(cè)的重要手段，它具有準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)、快速的特征，但由于電壓致熱型設(shè)備初期發(fā)熱現(xiàn)象并不明顯，需要檢測(cè)人員對(duì)檢測(cè)結(jié)果加強(qiáng)分析對(duì)比。另外，CVT發(fā)熱一般伴隨著其他現(xiàn)象的發(fā)生，如二次輸出電壓異常、油位變化、伴有異響等，需要運(yùn)行人員加強(qiáng)監(jiān)測(cè)、巡視力度，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)采取措施，防止事故擴(kuò)大。

1?喬亞軍，林其雄，林李波．500?kV?CVT電磁單元過(guò)熱??缺陷分析與處理[J]．電力電容器與無(wú)功補(bǔ)償，2015，36??(4)：61-63.

2?陳坤漢，張偉平，黎潤(rùn)洪．110?kV電容式電壓互感器油??箱發(fā)熱缺陷分析[J]．高壓電器，2015，51(2)：152-156.

3?石延輝，謝??超，葉建鑄，等．阻尼電流在CVT故障分??析中的作用探討[J]．電力電容器與無(wú)功補(bǔ)償，2012，33??(4)：83-86.

2016-09-20；

2016-11-11。

李凱楓(1984—)，男，工程師，主要從事變電運(yùn)行維護(hù)工作，email：likaifeng00@126.com。

黎家活(1966—)，男，工程師，主要從事變電檢修維護(hù)工作。