一起电容式电压互感器电压异常试验分析及处理

史海青 SHI Hai-qing；王鼎彪 WANG Ding-biao；张卫平 ZHANG Wei-ping

（国网晋中供电公司，晋中 030600）

（State Grid Jinzhong Power Supply Company，Jinzhong 030600，China）

0 引言

电容式电压互感器（CVT）在国外诞生于二十世纪五十年代，已有半个世纪的发展历史，在各个电压等级中都得到了普遍应用。电容式电压互感器（CVT）一般由电容分压器和中间电压电磁单元组成。电容分压器又包括高压电容器C1（主电容器）和串联电容器C2（分压电容器），其中C1由C11、C12、C13三个电容串联组成，C2为分压电容，其抽头由瓷套从底座引至电磁装置的油箱内，电磁装置由中间变压器、补偿电抗器和阻尼器组成。

1 运行异常现象

2010年3月，运行人员运行监视中发现500kV 线路后台电压指示为Uab529.26kV、Ubc525.94kV、Uca525.96kV，Uab 电压明显偏大。随即对线路PT 二次进行单相测量，发现A 相电压高于其它两相0.84V，立即组织二次运检人员实地检查了PT 端子箱、保护装置、录波器、后台监控装置的各绕组各相数值，并与其它线路做了比较。

2 检查及试验情况

2.1 立即对该电压互感器检查，外观检查无异常，电容器单元及电磁箱无渗漏情况。

2.2 随后进行停电诊断性试验。综合交接及历史数据分析可以看出A 相主电容C11、C13电容量在交接及2008年测试数据为正常，但到2010年发现电压异常后测试时电容量数据异常，电容量较出厂值和交接至明显增加。

2.4 现场分析结论：通过电容量试验发现该电压互感器主电容电容量变化异常，由于电容式电压互感器电容单元全部为串联元件，当其中一个电容元件击穿后，总电容量就会增加，总电容量设为C，则有：

表1 电容式电压互感器例行试验数据

3 原因分析

3.1 故障点查找 该产品的运行情况是电容式电压互感器的二次输出电压异常。因此，对该台互感器进行了准确度及分体后电容、介损测量，试验数据详见表2。

表2 电容单元的电容、介质损耗

从表2试验结果和出厂数据对比看，编号为04-2306分压器的介损在合格范围，从电容量的变化判断内部可能击穿1～2个元件；编号为04-2310分压器（电容、介损）均正常；编号为04-2305分压器的介损在合格范围，从电容量的变化判断C13内部可能击穿2～3个元件。

3.2 检查电磁单元连接线及其他部件情况 经检查电磁单元中各处连接点，未发现任何异常情况。

3.3 上节分压器的元件耐压试验 将上节分压器（04-2306）和下节分压器（04-2305）的顶盖上的油塞拧开后，有油冒出，说明分压器内油压正常。接着松开各连接部位的紧固件，将芯子从瓷套中取出，仔细检查各连接部位，各连接部位的连接均牢固可靠，未发现异常情况。

3.4 对击穿元件的解剖情况 从芯子中抽出击穿元件进行解剖，上节分压器（04-2306）元件击穿点在元件内部大面；下节分压器（04-2305）一个元件击穿点在元件内部大面皱折处，另一个元件击穿点位于引线片边沿。

4 综合分析

从本次解剖情况来看，元件并无明显的制造缺陷，元件的设计场强约为10kV/mm，元件的介质材料本身就存在个别的“电弱点”，这是难以避免的。

从本次解剖情况来看，元件并无明显的制造缺陷，元件的设计场强约为10kV/mm，元件的介质材料本身就存在个别的“电弱点”，这是难以避免的。而出厂试验只是短期的试验，可以检出大部分“电弱点”，可能有极少数“电弱点”被漏检出，如提高出厂试验电压值或延长试验时间，可以提高“电弱点”检出率，但有可能对正常元件造成潜在的损伤，这也是不可取的。因此，即使通过了出厂试验，还是有可能会有“电弱点”存在。这些“电弱点”在长期运行过程中受电场、热场的作用，逐步老化，日积月累，原来微小的“电弱点”会逐渐扩大，最终导致元件彻底击穿损坏。

5 问题及措施

5.1 加强电容式电压互感器例行试验中电容单元电容量的监督管理，由于电容式电压互感器电容单元有一百三十多个电容元件串联而成。

5.2 从原材料存放、元件卷制、元件试验、元件传送、心子压装、心子装配等工序全部在高洁净度的厂房内完成，相关厂房的所有窗户均密封，恒温恒湿，洁净度严格控制在规定的范围内。

5.3 原材料严格控制：进厂检验要求严格，有专门的材料储存间来保存原材料。

5.4 生产工艺：在恒温无尘环境中使用全自动的元件卷绕机；采用先装入瓷套后再真空浸渍处理。

5.5 设计结构改进：元件引出采用引线片结构，元件与元件之间的连接采用对压方式，不再使用焊锡焊接，避免焊接过程对心子的二次污染和烫伤。

[1]国家电网公司.输变电设备状态检修试验规程[S].2014-2-10.

[2]王硕波，王建伟.一起500kV 电容式电压互感运行异常的处理[J].晋中供电公司.

[3]刘同杰.电容式电压互感器二次电压偏低现象分析[J].四川电力技术，2012（03）.