电容式电压互感器的日常运行监视分析

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1、电容式电压互感器的日常运行监视分析[摘要]针对电容式电压互感器的特点，结合实际运行中因电容式电压互感器二次电压异常而发现的电容击穿情况，探讨运行中电容式电压互感器二次电压的监测及分析方法，提出了对电容式电压互感器异常处理的一些原则。[关键词]电容式电压互感器电压异常监测分析处理原则1　引言电容式电压互感器（CapacitorVoltageTransformer，以下简称CVT）相对于传统的电磁式电压互感器而言是一种较新型产品，由电容分压器（包括主电容器C1，分压电容器C2）、中间变压器（T）、补偿电抗器L、保护装置F及阻尼器D等元件组成，它利用电容分压器将输电电压降到中

2、压（10～20kV），再经过中间变压器降压到100V或100/V供给计量仪表和继电保护装置。CVT具有造价低（110kV及以上产品）、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，同时在实际应用中又能可靠阻尼铁磁谐振和具备优良的瞬变响应特性等［1］；故近几年在电力系统中应用的数量日益增加，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。CVT一般适用于110kV及以上电压等级，由于受设计制造经验、工艺水平和原材料等多种因素的限制，作为承受高电压的电容分压器，介质击穿不仅会影响测量准确度，更严重的有可能造成爆炸、起火的恶性事故，

3、运行中如不及时发现异常情况，就会影响电网的安全运行。本文对一台运行在220kV母线上的CVT二次电压在日常测量中发现数据变化异常，经比较分析试验结果为内部部分电容击穿，为此提出现场运行人员如何尽早发现CVT类似故障，确保设备安全运行进行探讨。2　故障现象　　2006年10月11日，某220KV变电所进行每季例行一次的CVT二次电压测量时，发现220kV副母C相CVT二次电压与以往测量值比较，降低幅度较大，且该组压变3U0数值出现明显偏大现象。具体数据见下表一。测量日期副母压变A相副母压变B相副母压变C相副母压变3U0备注2006年4月10日59.3V59.5V59.5V

4、0.4V作初始参考值2006年7月10日59.4V59.5V59.5V0.42V第二季度测量2006年10月11日59.2V59.5V57.6V3.17V第三季度测量差值情况比上次低3.19%比上次增大7.5倍表一三次CVT测量数据经过相关技术人员仔细复测、比较、分析，认为该相CVT内部异常可能性极大，汇报主管部门及领导后，紧急停用检查以进一步确证。该相CVT型号及相关参数如下表二。型号TYD220／-0.01H生产厂家：西安西电电力电容器有限责任公司额定电容量0.01μfC11标称电容量0．02093μfC12标称电容量0．02039μfC2标称电容量0．0629μf

5、C2实测电容量（2006年6月预试测）0．06334μf表二CVT参数表该CVT于2004年8月产品，于2005年8月31日投入系统运行。其结构原理图如图一。图一CVT结构原理图该CVT停役后，经电气试验人员检查发现C相CVT的C2实际电容量已变为0．06605μf,与标称值比较变化率为+5%,与前次实测电容值比较变化率为+4．3%，估计C2内部有部分电容被击穿。于是，只能更换一台新的CVT，并将该相CVT运回准备解体检查，以进一步剖析引起电容被击穿的原因。3　故障情况及现象分析　　电容式电压互感器在电力系统中的应用非常广泛，作为承受高电压的设备，运行过程中可能会出现各

6、种异常情况。2004年度，国家电网公司委托中国电力科学研究院高压研究所对国网公司系统110kV及以上电压等级互感器的事故与障碍作过统计分析，全公司在运（110kV、220kV、330kV、500kV电压等级）CVT共计29490台，全年损坏事故5台次（220kV的CVT为4台次，500kV的CVT为1台次），年损坏事故率为0.017%，比2003年上升0.0005个百分点。损坏的原因，因制造质量不良的，国产220kVCVT为2台次和国产500kVCVT为1台次；因谐振过电压引起的，国产220kVCVT为1台次；由于雷电过电压而造成损坏的，国产220kVCVT为1台次。据

7、统计资料，2004年度，通过现场运行、管理人员的认真巡视以及预防性试验，及时发现并消除了大量互感器障碍和缺陷，110kV及以上CVT障碍与缺陷情况见表三。障碍与缺陷诊断和表现台次电容式电压互感器电磁元件故障43电容式电压互感器电容量变化大15电容式电压互感器二次电压异常8电容式电压互感器一次断线4总计70表三2004年度110kV及以上CVT障碍与缺陷情况统计表由CVT结构原理图可知，正常运行时，CVT整台承受系统电压，经C1、C2分压后，由T变压输出相应的电压供保护、测量装置。一般情况下，分压电容器C2和油箱电磁单元承受的额定电压为10