500kV東莞站500kV東惠乙線三相CVT設(shè)備缺陷發(fā)現(xiàn)與原因分析

黃憲武 謝龍裕 侯志偉 譚泳成

摘要：針對試驗過程中發(fā)現(xiàn)CVT介損偏大問題，通過差異化運維要求，每三個月對CVT開展紅外測溫，分析二次電壓趨勢，關(guān)注紅外檢測異常發(fā)熱以及二次電壓的增長趨勢，并結(jié)合停電工作進行更換，避免了電網(wǎng)故障發(fā)生;同時，通過對故障CVT解體發(fā)現(xiàn)，其C相C13的（由上往下）第1個、第42個、第108個電容單元電容值存在異常情況，接近于零，估算電容偏差應(yīng)2.3%左右，與實測電容偏差2.37%相近。

關(guān)鍵字：CVT，介損，差異化運維，電容值，電擊穿

一、缺陷（故障）概況

內(nèi)容應(yīng)包括：

1、設(shè)備缺陷（故障）發(fā)生經(jīng)過

2018年08月9日，高壓試驗班對500kV東莞站500kV東惠乙線CVT進行試驗時發(fā)現(xiàn)C相CVT介損偏大，其中上節(jié)C11介損0.189%，下節(jié)C13介損0.187%，C11及C13介損值增量均超出上次測試值的30%以上;另外下節(jié)C13的電容為18150pF，銘牌電容為17740pF，電容量偏差2.3%。其他A、B兩相CVT的介損也有不同程度的增加。按照變電設(shè)備運維策略以及電力設(shè)備檢修試驗規(guī)程的要求，對該線路的CVT實施差異化運維，主要采取以下措施：1、每三個月對CVT開展紅外測溫，分析二次電壓趨勢，關(guān)注紅外檢測異常發(fā)熱以及二次電壓的增長趨勢;2、鑒于東惠乙線CVTC相的電容量增量超過了規(guī)程值+2%注意值的要求，按照規(guī)程縮短停電試驗周期，計劃2019年內(nèi)申請停電進行復(fù)測，密切關(guān)注電容量與介損的變化。

按照差異化運維策略要求，2019年8月19日開展對500kV東莞站500kV東惠乙線CVT進行停電復(fù)測檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)500kV東惠乙線CVTA相上節(jié)C11、B相中節(jié)C12、C相中節(jié)C12的介損值超過了規(guī)程規(guī)定不超過0.2%的標準。進一步綜合分析近三次試驗數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)B相下節(jié)C13、C相上節(jié)C11及下節(jié)C13的介損值呈現(xiàn)增長趨勢，且接近規(guī)程的規(guī)定值。綜合判斷500kV東惠乙線CVT三相介損不合格。

2、設(shè)備最近幾次運維（運維管控級別，巡視情況）、試驗、檢修、動作和缺陷情況。

2018年08月9日，按照試驗周期，對500kV東莞站500kV東惠乙線CVT進行試驗時發(fā)現(xiàn)該線路CVT介損明顯增大（具體數(shù)據(jù)見表2），納入差異化運維。根據(jù)設(shè)備狀態(tài)評價要求“電容量超標：電容值與出廠值相比，增加量超過+2%”扣24分，設(shè)備健康度評價為“異常狀態(tài)”，設(shè)備重要度為“重要”，因此設(shè)備管控等級為II級管控。按照差異化運維要求，分別在2018年8月23日、10月25日、12月26日以及2019年2月25日、5月29日、8月15日開展了紅外測溫以及二次電壓的跟蹤測試，未發(fā)現(xiàn)異常。

2019年8月19日，按照停電計劃，開展對該線路的停電復(fù)測檢查試驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)500kV東惠乙線CVTA相上節(jié)C11、B相中節(jié)C12、C相中節(jié)C12的介損值超過了規(guī)程規(guī)定不超過0.2%的標準。

二、故障查找

1、故障查找過程

為了徹底分析500kV東惠乙線CVT設(shè)備試驗數(shù)據(jù)不合格的原因，選取電容量和介損均增長較大的C相下節(jié)C13進行解體分析。在變電一所檢修中心進行解體分析，解體前測試數(shù)據(jù)如下（與現(xiàn)場測試值相近）：

通過現(xiàn)場解體分析，C相下節(jié)包括電容單元152個，其中C13由130個電容單元串聯(lián)，C2由22個電容單元串聯(lián)。現(xiàn)場依次測量了152個電容單元電容值。發(fā)現(xiàn)C13的（由上往下）第1個、第42個、第108個電容單元電容值存在異常情況，接近于零，判斷可能存在擊穿情況。

同時三個電容單元擊穿，可估算電容偏差應(yīng)2.3%左右，與實測電容偏差2.37%相近。為了進一步驗證上述分析，對異常的3個電容單元進行拆除解體，并發(fā)現(xiàn)這3個電容單元內(nèi)部均存在明顯的擊穿現(xiàn)象。

三、總結(jié)與分析

通過解剖500kV東惠乙線C相CVT下節(jié)后，確認是內(nèi)部多個電容元件發(fā)生擊穿而導(dǎo)致電壓的異常，分析電容元件發(fā)生擊穿的主要原因包括：

1）電網(wǎng)中發(fā)生的某種過電壓，使得運行多年的電容元件發(fā)生瞬間擊穿。

2）電容元件制造材料的質(zhì)量問題，可能在長時間的運行中，并絕緣油浸泡下發(fā)生變質(zhì)，進而發(fā)生擊穿，改變原來的電容分壓。

3）電容式電壓互感器在電容元件的廠內(nèi)組裝，工作人員素質(zhì)參差不齊，可能在某個電容元件的組裝工藝上有欠缺。