電容式電壓互感器運(yùn)行中的二次失壓故障分析及試驗(yàn)方法

電容式電壓互感器運(yùn)行中的二次失壓故障分析及試驗(yàn)方法電容式電壓互感器運(yùn)行中的二次失壓故障分析及試驗(yàn)方法引言電壓互感器和電力線路載波耦合裝置中的耦合電容器兩種設(shè)備的功能，同時(shí)在實(shí)際應(yīng)用中又能牢靠阻尼鐵磁諧振和具備優(yōu)良的瞬變響應(yīng)特性等［1］；故近幾年在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的數(shù)量巨大，不僅在變電站線路出口上使用，而且大量應(yīng)用在母線和變壓器出口上代替電磁式電壓互感器。110kV計(jì)制造閱歷、工藝水平和原材料等多種因素的限制，投運(yùn)后發(fā)生故障，500kV的設(shè)備，由于個(gè)頭高大，引線沉重，拆頭電氣試驗(yàn)的難度大；特別是在設(shè)備故障狀態(tài)下，由于受停電范圍的限制，各種電磁干擾嚴(yán)峻，通過(guò)常規(guī)電氣試驗(yàn)方法準(zhǔn)確推斷故障部位就更加困難；本文通過(guò)對(duì)一只500kV電容式電壓互感器在運(yùn)行中二次失壓后，在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)故障進(jìn)展分析推斷、對(duì)試驗(yàn)方法、現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)和改進(jìn)方案的介紹，給消滅場(chǎng)遇到電容式電壓互驗(yàn)方法。故障現(xiàn)象19962500kV500kV線路A感器在電網(wǎng)正常運(yùn)行條件下，發(fā)生故障，與之相關(guān)的保護(hù)誤發(fā)信號(hào)，3TYD500／-0.005H1994年7月產(chǎn)品為了便于故障分析的狀況說(shuō)明和論述，首先給出其構(gòu)造原理圖如下：該電容式電壓互感器由4C11

12

1～3C和分壓電容C14

411

＝19499pF，C＝19703pF，C12

＝19868pF，CC14 2

19636pF〔其C＝23856pF，C14

＝116920pF〕，油箱電磁單元中變壓器的一次端A4CC14 2

axllax，ax2 2 ff

通過(guò)接線盒引出，X3電壓線圈進(jìn)展輸出電壓測(cè)量，確認(rèn)電壓輸出為零〔正常狀態(tài)分別為100V〕，現(xiàn)場(chǎng)檢查電容式電壓互感器外觀正常也無(wú)異音現(xiàn)象。故障緣由的推斷分析C2

13kV，而整臺(tái)電容式電壓互感器承受的電壓為500/KV;13kV出，對(duì)設(shè)備整相承受電壓的力量影響較小。而假設(shè)電容分壓器C11

，C、12C，C13

的其中之一存在缺陷，該節(jié)將承受較低的電壓，其它節(jié)承受的電壓上升，會(huì)造成整臺(tái)設(shè)備運(yùn)行特別，有二次電壓輸出但不是正常值，設(shè)備會(huì)有異音發(fā)出或損壞。假設(shè)電磁單元的變壓器一次端斷線，電壓將不能正常傳遞，二次失去電壓輸出；假設(shè)C2

的電容量變大，二次電壓輸出且會(huì)降低。由此可見(jiàn)，在電容式電壓互感器能夠承受系統(tǒng)正常電壓的前提下，結(jié)合其構(gòu)造特點(diǎn)，可以確定二次失去電壓的緣由與電容量的變化無(wú)1～34節(jié)瓷套中的C14

電容本身正常，故障緣由可能為：電磁單元變壓器一次引線斷線或接地。C2

短路。和電磁單元中變壓器并聯(lián)的氧化鋅避雷器擊穿導(dǎo)通。油箱電磁單元燒壞、進(jìn)水受潮等其它故障。隨后對(duì)設(shè)備停電，通過(guò)電氣試驗(yàn)對(duì)故障緣由進(jìn)一步具體分析。電氣試驗(yàn)分析緣由由于設(shè)備高大，引線沉重，四周設(shè)備全部帶電，撤除引線的難度和危急性都比較大，故本次試驗(yàn)承受不拆頭的電氣試驗(yàn)方法。1Hal

xl4節(jié)瓷套上端B〔可用測(cè)量變壓器T，電容式分壓器或四周停電的其它相電容式電壓互感器〕，試驗(yàn)接線見(jiàn)圖2。2C，C，C串聯(lián)后的電容量C＝1／〔1／C＋1／C

＋1／11 12 13 la 11 12a13

xUl

a1xl

＝10V壓互感器正常狀態(tài)下，BUB

，而原理圖中：B1．77kV但在實(shí)際加壓過(guò)程中，電磁單元變壓器二次側(cè)電流急劇上升，試驗(yàn)變壓器過(guò)流掉閘，電容式電壓互感器的B點(diǎn)測(cè)不到電壓，進(jìn)一步說(shuō)明C2

或油箱電磁單元局部短接，電壓不能反向傳遞。2B嚴(yán)峻，實(shí)行故障相和非故障相比較法，由于XL

>>Xc

故可無(wú)視電磁單元變3。上述接線在無(wú)故障狀態(tài)下，BE兩點(diǎn)間的電容量為C11

、C、C12 13CC2

C＝Cla

2／C〕＝26199pF。假設(shè)ABEC、C、C14 11 12 13C14

C＊＝C＋Cla 14

＝30419pF，明顯C＊C；現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量的結(jié)果為：故障相：C＊＝30904pF0．1非故障相：C＝26289pF0．1C＊C，得出和理論計(jì)算值一樣的結(jié)果，而介質(zhì)損失角正常，進(jìn)一步證明白電容式電壓互感器無(wú)二次電壓輸出，與分壓器電容量的變化及各類(lèi)斷線無(wú)關(guān)，而是由電磁單元變壓器一次接地引起。解體檢查與故障處理4而與箱殼碰接，并有明顯的燒傷放電痕跡，分別測(cè)量電磁單元變壓器和10GΩ以上。隨后將該聯(lián)結(jié)線縮短，并用絕緣材料包扎固定，回裝完畢后，再用試驗(yàn)方案2損失角，C＝26371pF，介質(zhì)損失角小于0．1，測(cè)量結(jié)果與相鄰非故障相及理論計(jì)算值根本全都，投入運(yùn)行后運(yùn)行正常，該故障點(diǎn)消退。完畢語(yǔ)由于電容式電壓互感器本身的構(gòu)造特點(diǎn)，現(xiàn)行產(chǎn)品電磁單元變壓器的一次聯(lián)結(jié)點(diǎn)在瓷套內(nèi)部，不行拆卸，在預(yù)防性試驗(yàn)和故障分析時(shí)，時(shí)，可參照上述試驗(yàn)方案比照分析。建議制造廠轉(zhuǎn)變?cè)O(shè)計(jì)，將電磁單元變壓器的一次聯(lián)結(jié)點(diǎn)A點(diǎn)通過(guò)小套管引出〔目前已有局部產(chǎn)品承受〕，便于用戶直接測(cè)量電磁單元的絕緣電阻、介質(zhì)損失角和電容量等參數(shù)。X在試驗(yàn)時(shí)翻開(kāi)接地點(diǎn)，直接測(cè)量電磁單元變壓器、氧化鋅避雷器和電容CXX2或帶電測(cè)量電容式電壓互感器運(yùn)行過(guò)程中的容性泄漏電流。安裝在線路上的電容式電壓互感器由于停電檢修困難，故障后的影響面廣，解體檢查修復(fù)的周期相對(duì)較長(zhǎng)，建議制造廠加強(qiáng)最下節(jié)瓷套和油箱電磁單元電氣聯(lián)結(jié)局部的絕緣強(qiáng)度，嚴(yán)格設(shè)計(jì)工藝，保持各聯(lián)結(jié)線對(duì)地及器件之間的距離，必要時(shí)由裸導(dǎo)線更換為絕緣導(dǎo)線〔或進(jìn)展絕緣包扎〕，嚴(yán)格出廠試驗(yàn)和外協(xié)器件的質(zhì)量把關(guān)，確實(shí)有效地防止類(lèi)似故障的發(fā)生。參考資料［1］GB／T4703－1984《電容式電壓互感器