電容式電壓互感器發熱原因分析

李凱楓，黎家活

(中國南方電網超高壓輸電公司梧州局，廣西 梧州 543002)

電容式電壓互感器發熱原因分析

李凱楓，黎家活

(中國南方電網超高壓輸電公司梧州局，廣西 梧州 543002)

介紹了常規電容式電壓互感器(CVT)的結構，對CVT運行中出現的幾種發熱故障進行了分析，指出諧振電容進油擊穿、保護避雷器絕緣異常及試驗抽頭污穢嚴重是導致CVT發熱的主要原因，并提出加強紅外測溫、二次電壓監視是發現CVT發熱的重要手段，為發現和處理CVT同類缺陷提供了參考。

電容式電壓互感器；發熱；紅外測溫；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備，其運行狀況對電網系統的影響很大。CVT作為一種電壓致熱型設備，其發熱故障一般溫升并不明顯；一旦出現較大溫升的情況，往往說明該設備出現了較大的問題，需要立即處理。

總結分析CVT發熱的原因，為這類設備的缺陷處理提供經驗，可起到積極的防范作用，同時對提高設備運行可靠性和保證電網安全運行都有重要作用。

1 常規CVT結構簡介

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

2 CVT發熱原因分析

2.1 諧振電容故障

2016年，運行人員紅外測溫發現某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?℃。按照中國南方電網公司缺陷定級標準，電壓致熱型設備相間溫差1—3?℃屬于重大缺陷。

圖1 常規CVT的結構

打開油箱后，發現該CVT絕緣油顏色較深，分析其為過熱所致。將諧振電容器拆下后，測量A相諧振電容器容量為101.7?μF，較正常容量200?μF變化較大。對諧振電容器進行解剖，發現諧振電容器內部有變壓器油，內部澆注體未將整個元件都包圍保護，只有元件底部被澆注體保護，如圖2所示。

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

2.2 保護避雷器絕緣異常

運行人員巡視發現某CVT?A相電壓波形畸變，零序電壓過大。經現場紅外測溫發現，該CVT?A相溫度為53.7?℃，B相38.1?℃，C相38.3?℃?，F場對發熱CVT中間變壓器絕緣油進行色譜分析、介損及電容測試，測試結果均無異常。吊罩檢查未發現中間變壓器內部連接螺絲松動，但中間變壓器油箱內部的并聯于補償電抗器兩端的保護避雷器絕緣電阻為30?MΩ，低于5?000?MΩ的設計要求值。避雷器絕緣電阻偏低，使得與之并聯的補償電抗器在1個周波內經歷多次電流突變，造成發熱量增大，從而導致油箱發熱；這屬產品元件質量問題引起的缺陷。

圖2 故障的諧振電容器

2.3 分壓抽頭瓷套污穢

2012年，運行人員發現該站2號故障錄波裝置頻繁啟動，后臺檢查發現2號主變220?kV側電壓故障錄波突變量啟動。調出多個波形進行分析，發現均為2號主變220?kV側B相電壓波形有輕微畸變。對2號主變220?kV側CVT進行紅外測溫，發現該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，發現該相電壓互感器中壓電壓抽頭處污穢嚴重。經返廠解體檢查，發現瓷套外面分壓抽頭處有輕微的放電痕跡。

CVT的分壓抽頭正常運行時存在懸浮電壓，結合現場實際情況，分析確認由于該變電站污穢比較嚴重，在污穢、連日大雨的潮濕環境下分壓抽頭絕緣降低，從而產生了放電發熱。

3 結束語

紅外測溫是對CVT發熱監測的重要手段，它具有準確、實時、快速的特征，但由于電壓致熱型設備初期發熱現象并不明顯，需要檢測人員對檢測結果加強分析對比。另外，CVT發熱一般伴隨著其他現象的發生，如二次輸出電壓異常、油位變化、伴有異響等，需要運行人員加強監測、巡視力度，發現問題及時采取措施，防止事故擴大。

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

2?陳坤漢，張偉平，黎潤洪．110?kV電容式電壓互感器油??箱發熱缺陷分析[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]．電力電容器與無功補償，2012，33??(4)：83-86.

2016-09-20；

2016-11-11。

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

黎家活(1966—)，男，工程師，主要從事變電檢修維護工作。