电容式YH例试中的常见故障分析

电容式YH例试中的常见故障分析

魏炯1 ,刘剑2

1国网陕西省电力有限公司宝鸡供电公司，陕西,宝鸡 ；2国网陕西省电力有限公司超高压公司，陕西  西安

摘要：本文介绍了电容式电压互感器CVT内部结构，其次对CVT的绝缘电阻、电容量及介损试验项目进行论述，对于试验时数据异常进行分析，针对异常数据进行缺陷判定，以及现场有干扰时如何排除现场干扰的方法。针对CVT常见的问题通过实例和理论分析,，从设备选型、运维、试验时注意事项，为CVT正常运行提供了保证。

关键词：电容式电压互感器；介质损耗；绝缘电阻

0引言：在电力系统中，互感器是一次系统和二次系统之间的联络元件，用以监测和控制电气设备的正常运行和故障情况。保护用互感器对一次侧信号的正确传变是继电保护正确动作的前提，也是提高保护性能的一个关键。

随着电力系统不断发展，对电气设备的保护准确度要求也越来越精确，而电压互感器运行出现故障对电网稳定运行的影响更为显著，电压互感器故障给电网安全稳定运行造成严重隐患。文中从互感器内部结构简介、试验项目分析，数据异常判断入手，分析电压互感器故障种类及试验方法，以及防范措施等。并实例分析红外发热、介质损耗超标导致电压互感器故障，通过现场试验数据和理论来分析缺陷，为CVT可靠运行，避免故障进一步发展，提出防范措施。

1.电压互感器运行原理

电压互感器在计量、测量、保护等方面有着重要意义，在运维、检修采取各种手段了解电压互感器运行工况，定期巡视、带电检测、停电例试等，发现缺陷时，停电例试是判定设备运行状况的最可靠手段。

2.现场试验结果

在对某110kV电压互感器进行停电例试时，发现绝缘电阻、电容量项目超出规程规定，对比上次试验数据，纵向差异较大，运维、检修人员对试验数据进行分析。

2.1绝缘电阻测量

测试天气晴，温度20℃，大气湿度30%，清扫CVT的外表面，避免外表面脏污引起的表面泄露电流对测试结果的影响。

绝缘电阻测试结果：A点对地绝缘良好，B点绝缘对地绝缘接近零，E点对地绝缘接近零，σ对地绝缘良好，二次端子引出的环氧树脂板绝缘良好。

2.2介质损耗测量

因为C1与C2之间有小套管引出线，故可以单独测量C1与C2的电容量、介损。介质损耗测量结果：从小套管引出B点加压，A点取信号，E点悬空，二次绕组短接接地，正接法测量C1时，其电容量正常、介损略微超标为0.4%（介损测试为0.4%，标准要求不大于0.25%）；同样从小套管引出B点加压，E点悬空，二次绕组短接接地，σ点取信号，正接法测量C2时，其电容量正常、介损远大于标准（介损测试为2.1%，标准要求不大于0.25%）。

3.试验结果分析

3.1绝缘电阻分析

A点对地绝缘良好，说明主电容C1绝缘良好；B点绝缘对地绝缘接近零，说明C2或中间变压器并联支路绝缘不良；σ对地绝缘良好，说明C2绝缘良好，综合E点对地绝缘接近零，说明中间变压器一次绕组绝缘不良，初步认为一次绕组或补偿电抗器存在虚接地现象。

3.2介损试验结果分析

3.2.1外观检查

对被试品外观检查发现CVT分压电容器C1低压端的抽头螺母已经锈蚀，等值电路分析，C1的 tanδ=w ×Cx×Rx,而电桥的测量线Cx与接线端子接触不良相当于在回路中又串联了一个附加电阻Rf，该电阻在交流电压作用下会产生有功损耗并与被试品自身有功损耗叠加，使测量的介损增大，测试所测量的C1的 tanδ=w ×Cx×Rx+w ×Cx×Rf，正因为Rf的影响，使测量结果增加了w ×Cx×Rf的误差，一般110kV线路CVT的分下电容器C1的电容值在32000pF左右，当Rf=10kΩ时，测量误差0.1%，当Rf=50kΩ时，测量误差达到0.5%，从而导致介损超标。

3.2.2现场干扰排除

为排除中间抽头生锈对介损的影响，将抽头螺母拆下，对抽头螺母进行清除锈蚀处理后，采用正接法再次测量。C1介损测量值为0.21%，符合标准；但C2介损为1.8%，虽然有所减小仍大于标准要求，故介损偏大除螺母锈蚀的影响，还与电磁单元存在轻微受潮和油质劣化有关。加之E点对地绝缘接近零，说明中间变压器一次绕组或补偿电抗器绝缘不良，综合测量介损时在B点可以正常施加交流电压10kV，说明故障点在中间变压器一次绕组偏下部分或补偿电抗器。

3.2.3缺陷判定

初步分析造成CVT绝缘电阻和介损测试不合格原因为：CVT运行时间较长内部油质老化形成油泥附着在电磁单元下部绕组或补偿电抗器上（可通过变比和直流电阻测量具体判别故障点究竟位于中间变压器一次绕组偏下部分还是补偿电抗器）；加之油受潮，施加电压时易形成放电小桥，导致绝缘不良，引起阻性电流偏大，介损超标，可取油样进行油化试验分析油质劣化和受潮程度。

4.建议

针对电压互感器出线的缺陷，结合互感器的结构特点，提出以下几点保证电压互感器安全可靠运行。

（1）对运行中的CVT进行精确红外测温，及时发现因电磁单元绝缘不良导致的电压制热型缺陷，避免因绝缘不良导致电力事故；

（2）对运行时间较长的CVT可通过取油样进行色谱分析，检查油质劣化程度，以及油受潮程度；

（3）条件允许时对电压互感器进行改造，使其可测量相对介损，掌握设备运行状况；

（4）对老旧设备加强监护，不允许超周期运行；

（5）运维专业加强巡视和电压监测，如果发发现外观异常，或渗漏油时需要特别注意，防止出现设备事故。