电容式电压互感器故障原因分析

2007年10月

山　西　电　力

SHANXI　ELECTRIC　POWER

No15(Ser1141)

Oct12007

电容式电压互感器故障原因分析

靳海军

(阳泉供电分公司,山西阳泉　045000)

摘要:针对电容式电压互感器在电力系统中的广泛应用,结合阳泉供电分公司近年来在现场运行中发现的问题,进行故障的定位分析、试验方法,并对故障处理进行了介绍,提出防范措施。关键词:电容式电压互感器;故障;分析处理中图分类号:TM451　　　文献标识码:A　　　文章编号:167120320(2007)0520037202　　电容式电压互感器CVT(CapacitorVoltageTvansformer)由电容分压器和中间电压电磁单元组成,可兼顾电压互感器和电力线路载波耦合装置中的耦合电容器两种设备的功能。它主要用于测量、继电保护、同步检测、长距离通信、遥测和监控等。故近几年在电力系统中应用的数量大,不仅在变电站线路出口上使用,而且大量应用在母线上,代替电磁式电压互感器。

1　故障简述

2006年6月16日阳泉供电分公司运行人员对

泊里站35kVⅠ段母线B相电容式电压互感器进行红外测温。检测时,发现CVT底座严重过热,

),为查找原因,温度已达90℃(环境温度30℃

及时将其退出运行。

并对其进行常规高压试验项目,结果均合格,进行油色谱化验,有多种气体超标。次日对35kVⅠ段B相CVT进行更换,设备运行正常。

C1—主电容;C2—分压电容;Z—阻尼器;S—载波装

置保护间隙;a1,x1—主二次1号绕组;a2,x2—主二次2号绕组;da,dn—辅助二次绕组;AL—电抗器

图1　35kV电容式互感器电气接线图

C1串联C2的总体电容量及介质损耗(C=

δ%=010193)、及绝缘电阻0102002μF、tg

(10000MΩ)等项目未见异常。油色谱分析试验,

油中乙炔、氢气、总烃等项目(H2186316,CO88811,CO224710,CH442207,C2H47481,C2H62527,C2H272168,总烃12285μL/L)

2　解体检查情况

35kVⅠ段CVT系桂林电力电容器总厂制造,

型号TYD35/320102H,额定电压35/3/011/3/011/3kV,额定电容010197μF,编号032503,2003年1月出厂。2003年6月26日投用,原理见图1。

2006年6月20日汇同厂家在高压试验厂房对此CVT进行试验,测量二次绕组的直流电阻(a1x101042Ω,a2x20109Ω,dadn0104Ω),测量

收稿日期:2006211218,修回日期:2007208213

作者简介:靳海军(19692),男,山西阳泉人,1995年毕业于华

北工学院电子系,工程师。

严重超标。确认其内部存在严重过热故障,为进一步查明产生高温原因,汇同厂家技术人员又对该CVT进行了解体检查。解体后可看到CVT内部辅助二次侧阻尼器中阻尼电阻烧损、阻尼电阻外漆包线已严重烧坏、铜线裸露,缠绕电阻的绝缘板也发生变色。另外能闻到明显的油烧糊味道,见图2。

经检查阻尼电阻R=9Ω,虽外部烧损、漆包线严重烧坏但电阻值不变。压敏电阻经交流耐压和绝缘电阻试验合格。在中间电压电磁单元的辅助二次侧da,dn的线圈上加交流电压对LCR谐振回路

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研究与实践

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2007年第5期

油在高温下裂解,产生大量气体、造成过热。

过热产生的大量气体有可能引起油箱爆炸,另外,高温可引起主绝缘破坏,造成内部高压击穿放电,引起保护失压发生误判断造成系统解列故障。

4　故障联想

阳泉供电220kV长岭变电站110kV西母B相CVT由桂林电力电容器总厂制造,型号TYD110/320102H、编号98218,1998年12月

出厂。2005年6月21日运行中发生电磁装置冒烟、喷油现象,设备返厂检查表明中间电压电磁单元压敏电阻(保护阀片)已烧毁。

图2　CVT解体俯视图(箭头所指为C0及阻尼器电阻)5　故障分析结论及防范措施

进行伏安特性试验发现其内部有短路故障,拆除部分引线后测试,谐振电容C0内部发生短路,此谐振电容C0应该为150μF(厂家提供数据,耐压值未提供)。

CVT中间电压电磁单元辅助二次侧阻尼器中谐振电容C0击穿短路、压敏电阻(保护阀片)烧

损等内部故障产生高温是造成此类型故障的原因。

谐振电容C0与电抗线圈L0并联然后和阻尼电阻进行串联,在现场运行中辅助二次的电压回路要接成开口三角形,电压是不好测量的。常规的春检,高压试验,难以有效发现此类故障。

对此应采取相应的改进措施即对将投运的CVT应按规定严格试验检查;对已经投运的CVT应加强监视并定期试验,发现问题立即处理;红外测温热成像仪能及时有效地发现设备过热性故障和潜伏性故障,有助于在设备故障早期发现异常,并要长期进行监控。

3　故障原因分析

CVT正常运行时,中间变压器内部因辅助二

次侧阻尼器中的电容与电感产生并联谐振,阻尼器呈高阻状态,相当于开路。流经电阻的电流为几毫安,发热功率很低,当阻尼器中的谐振电容C0击穿短路时,辅助绕组上的33V电压全部加在电阻元件上(其电阻为9Ω),流经该电阻的电流为31666A,发热功能为121W(长期工作相当于一只电炉丝),从而使底部油箱中的油温上升,绝缘

CauseAnalysisofCapacitorVoltageTransformerFault

JINHai2jun

(YangquanPowerSupplyCompany,Yangquan,Shanxi　045000,China)

Abstract:CVTiswidelyusedinelectricPowerSystem.ByfaultanalysisofYangquanPowerSupplyCompanyinrecentyears,effectivewaystoemployCVTinfaultanalysis,testandproblemhandlingareproposed.

　　Keywords:capacitorvoltagetransformer;fault;analysisandhandling

(上接第36页)

j)通过与地矿单位进一步准确了解线路周围护工作。

k)在采空区周围与当地村系,建立群众护线员,经常到现场观察。发现杆塔倾斜、地表裂纹,及时与运行单位联系。

的煤炭开发情况,结合在地表变化和当地的地质特征,分析找出一些规律性的特点,指导线路运行维

CorrectionMeasureofTowerInclineinChangzhiMinedGob

SONGNing2ning,XUMin,PEIHong2bing

(TransmissionStationofChangzhiPowerSupplyCompany,Changzhi,Shanxi　046011,China)

Abstract:Basedonthecaseanalysis,correctionmeasuresandinfluenceoftowerinclineaccordingtodifferentcircumstancesinChangzhiminedgobareintroduced,andsuggestionsfortroubleoftowerinclineareproposed.

　　Keywords:transmissionline;minedgob;protection;measure

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