电容式电压互感器故障分析.doc

电容式电压互感器故障分析1电容式电压互感器的结构及原理如图1所示，电容式电压互感器就是应用电容分压的原理，结合中间变压器的接入，进行监测、保护及通讯等应用，它使得设备结构简单，造价低廉，从根本上避免了母线电压互感器由于谐振而造成的设备损坏乃至爆炸的现象。C1-电容式电压互感器主体电容；J1-分压点(中间变压器引线点)；C2-电容式电压互感器分压电容；ZB-中间变压器；ZnO-保护压敏电阻；δ-电容式电压互感器末端接地联板；G-电抗器；L1-通讯用电感。图1电容式电压互感器原理示意由于受电容式电压互感器的实际结构、现场条件以及试验设备的限制，目前，只能对电容式电压互感器的主绝缘、δ点绝缘、电容部分的电容量及介质损耗进行测试。2220kV母线电压互感器失压现象及原因查找2002-07-08T16:00，朝阳供电公司龙城一次变电站220kV母线C相电压突然失去指示，其他指示等状况一切正常。运行人员初步查看表计、线路无异常，开关场内220kV母线电压互感器无异常声音，继电保护人员进一步检查二次回路无异常，测量220kV母线PT二次端子板上的引出端子，C相无电压指示，查询两条220kV进线状况，一切正常。初步判断：220kV母线C相电压互感器本体存在故障。母线停电进行常规测量，并与前两年数据进行比较，结论是电容式电压互感器C1，C2无故障。从电容式电压互感器的结构上进行逆向推测，假设使互感器二次无指示，在C2完好的前提下，原因有2个：(1)J点至中间变压器间或中间变压器一次侧断线。(2)J点至中间变压器间或中间变压器一次侧对地短路。针对(1)的设想，在J点与接地端(即X点)，使用直流进行导通测试，结果导通优良，说明J点至中间变压器间或中间变压器一次侧无断线现象。针对(2)的设想，在J点试加电压，在a1x1接电压表计进行实际测量，测量数值说明，在低电压下，J点与中间变压器一次侧回路中可能有对地短路现象。虽然在低电压下基本优良，但可能在低于运行的电压下发生接地。这包括2种可能：或是压敏电阻(ZnO)损坏，在额定电压下动作、接地，或是J点至中间变压器间或中间变压器一次侧对地绝缘损坏。为了进一步证实，在低压侧a1x1线圈上加压，同时在J点采纳高压直接测压的方式进行高压测量，进一步验证，当J点电压达到低于运行电压下的一定数值时，J点至中间变压器间或中间变压器一次侧对地发生短路现象，或是压敏电阻(ZnO)损坏，在低于运行电压下动作接地。该电容式电压互感器返厂后，经吊芯查看，发现互感器J点引出线至中间变压器一次端的绝缘管绝缘已损坏，在低于额定电压下，对地放电形成回路，导致中间变压器二次失去指标，即发生电压互感器二次无指示的现象。3两点建议在龙城一次变电站220kV电容式电压互感器C相发生故障不久，同一变电站66kV东母电容式电压互感器C相又发生了同类现象，说明该类产品在绝缘制定上存在问题，为避免同类事故发生，保证系统的安全可靠运行，建议：(1)厂家对此类产品给予足够的重视，强化薄弱环节的绝缘，特别是强化中间变压器一次线至J点的绝缘强度，以保证该类产品的质量和厂家信誉，减少不必要的损失。(2)系统内再应用同类产品前，最好与厂家进行沟通，对中间变压器单元进行必要的考核，保证该产品的安全可靠运行。比如增加以下试验项目：①在互感器的a1x1线圈上加压至额定或更合理的数值，以对中间变压器进行感应耐压试验，考核其一次侧的绝缘强度。②测量J点与X点的直流电阻，考核其接触质量。③测量电压比等。