220 kV電容式電壓互感器介損超標原因分析

司紅代，黃福存，鐘雅風，羅 斌

(1．沈陽工程學院，遼寧 沈陽 110136;2．遼寧省電力有限公司電力科學研究院，遼寧 沈陽 110006)

電容式電壓互感器在電力系統中廣泛應用，是電力系統重要的一次設備。在電容式電壓互感器絕緣試驗中，tanδ的測量是一項基本測試項目?？梢詸z驗電容式電壓互感器絕緣部分是否受潮及電容元件有無擊穿等。規程對其分壓電容的變化量及介質損失角正切tanδ均作了嚴格的規定，電容量發生變化或tanδ升高將引發電容式電壓互感器爆炸事故。

現場試驗人員在500 kV變電站交接試驗中發現tanδ超標，由于現場條件所限，無法對超標原因做出準確判斷，需返廠進行試驗。

1 電容式電壓互感器結構和參數

每相電容式電壓互感器由2節瓷套構成。上節瓷套包含耦合電容C11，下節瓷套包含分壓電容C12和C2，電氣接線如圖1所示。

2 現場試驗方法

首先測量C11，測量時拆開高壓引線及互感器與地的連接點，可采用正接線測量。為消除下面電容器對C11測量電容值的影響，從C12的下端接屏蔽線，δ和E端子均接地。

圖1 220 kV電容式電壓互感器電氣接線圖 ( 虛線內設備是在油箱內)

其次，測量C12和C2，采用電容式電壓互感器自激法測量，先測量C12，然后自動倒線測量C2，并自動校準分壓影響。如圖2所示，測量中高壓線應懸空不能接觸地面，否則其對地附加介損會引起誤差，用細電纜連接高壓插座與電容式電壓互感器試品并吊起。

試驗數據如表1所示。試驗日期為2009年12月21日;天氣晴;溫度為0℃;濕度為40%。

C11采用正接線法測量，C12和C2采用自激法測量，測量儀器為AI－6000D。

根據GB/T 4703—2007《電容式電壓互感器》第7.2.6條“電容器的工頻損耗”規定在20℃及0.9Upr～1.1Upr條件下的典型tanδ值為復合介質膜—紙≤0.001 5(0.15%)判斷，該電容式電壓互感器介損超標。

圖2 電容式電壓互感器自激法測量

表1 現場試驗數據

由于交接試驗時電容式電壓互感器已安裝完畢，如果要對超標原因做出準確判斷，需將電壓式電容互感器在無現場干擾情況下進行試驗，因此，決定對該批次電容式電壓互感器返廠進行試驗。

3 返廠試驗

返廠后，對該相電容式電壓互感器復測，復測結果與現場試驗結果基本一致。試驗時間為2010年4月23日;溫度為17℃;濕度為30%。

a． C11試驗

C11返廠試驗數據如表2所示，試驗采用正接線。

表2 C11返廠試驗數據

b． C12和 C2試驗

C12和C2測量只在編號0489上進行，試驗數據如表3、表4所示。

表3 C12、C2試驗數據 (有中間變壓器)

測量方法采用自激法;測量儀器為AI－6000D。

測量方法采用正接線法;測量儀器為AI－6000D。

4 試驗數據分析

a． 采用自激法測量電容式電壓互感器介損時，中間變壓器電磁單元中各部件電壓和引線的分布電容影響δ端的電壓幅值和相位，使結果測量值比實際值大。

b． 測量電容式電壓互感器分壓電容介損時，中間變壓器將對測量結果產生不利影響，其偏差方向及大小與中間變壓器的阻抗特性有關。

c． 膜紙復合絕緣型電容式電壓互感器，廠家先前采用三紙兩膜比例，介損較大，后改為兩紙兩膜，介損測試滿足標準要求。

5 結論

a． 對中壓無引出端子的電容式電壓互感器，其下節分壓電容的測量只能采用自激法。試驗時為避免危險的諧振過電壓，只能帶分壓電容進行測量，雖然測量存在一定誤差，但通過理論計算及實測表明，并不影響結果的準確判斷。

b． 膜紙復合絕緣型電容式電壓互感器，在膜紙復合介質中，膜紙不同比例對測量結果影響很大，紙的占積率越大，tanδ測試值就越大。

c． 選用電容式電壓互感器時，為便于現場進行預防性試驗，建議生產廠家將中壓端子從瓷套內引出。

［1］ 趙京武．用自激法測試電容式電壓互感器及誤差分析 ［J］．高壓電器，2000．39(2):49－51．

［2］ 陳化鋼．電力設備預防性試驗方法及診斷技術 ［M］．北京:水利水電出版社，2009．

［3］ 李建明．高壓電氣設備試驗方法［M］．北京:中國電力出版社，2001．