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220kV電容式電壓互感器的隱患事故分析

文檔作者：呂丹李電文檔來源：紹興電力局		點擊數：	更新時間： 2021年06月03日
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· 36· 電力電容器 2006年第3期
220kV電容式電壓互感器的隱患事故分析
呂 丹，李 電
(紹興電力局，浙江紹興31200)
摘要：通過現場測試，發(fā)現電容式電壓互感器的電容量誤差在國家標準之內，但電容量異常
增加，且三相線電壓明顯不平衡，經進一步試驗分析，判定電容器內部串聯電容已部分擊穿，提
出了電容式壓變運行及測試相應注意事項。
關鍵詞：電容式電壓互感器； 電容量； 異常
中圖分類號：TM451 ．2 文獻標識碼：B 文章編號：1002-0349(2006)03-0036-05
Analysis of 220kV Capacitor Voltage Transformer~Hidden Fault
LV Dan，LI Dian
(Shaoxing Electric Power Bureau，Shaoxing Zhejiang 312000，China)
Abstract：Based on the practical tests，It is f0und that the CVTg capacitance increases abnormally，
and the three phase voltages aye obviously imbalan ced，although the error of CVT S capacitance is
within the requirement specified by the national standard．Through further examination，it can be
concluded that the inner in—series capacitors have been partly broken down．The attentions on CVT
S operation and testing are proposed．
Keywords：Capacitor voltage transformer(CVT)；Capacitance；Abnormality
1 引言
電容式電壓互感器廣泛地應用于電力系統的
測量和保護領域，由于其獨特的安全性和可靠性，
逐漸取代電磁式壓變。220kV電容式電壓互感器
的分壓器工部分由兩臺耦合電容器組成，每個電
容器是由100個左右的元件串聯而成的，就其電
容量而言，若變化+10％ ，在100個元件中就有十
個以內的元件發(fā)生短路損壞，還是在允許的范圍
之內。此時，另外90個左右的元件需要承受較高
的運行電壓，這對運行中的電容器的絕緣造成了
極大的危害。
2 現場測試概況
2005年5月30日，220kV暨陽變付母壓變試
驗中，發(fā)現c相G 的電容量比其它兩相明顯偏
大，但電容誤差并沒有超出標準。該設備型號為
TYD220／v~一0．01H，沒有外引試驗端子，測量采
用自激法，三相試驗數據如表1。
從表中可以看出G 的電容量明顯比其它兩
表1 現場初次測量數據
收稿日期：2005．12-01
相大，C2的額定電容為64600pF，實測66740 pF，
增加了2140pF，誤差+3．31％，雖遠未超出一5％
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2006年第3期 220kV電容式電壓互感器的隱患事故分析 ·37·
～ +10％的允許誤差范圍，但與其他兩相及該相
歷史數據比較，電容量變化明顯異常。
3 現場處理過程
對于現場測試發(fā)現的c相C 電容量異常，
首先需要排除儀表的影響，上述數據是由HV一
9001型康申電橋測得的，改用AI一6000D型泛華
電橋進行對比測量，結果基本接近，因此可以排除
儀表的影響，為了便于比較，繼續(xù)用康申電橋測
量。
排除了儀表的問題，就要考慮是不是由于外
瓷套表面的影響或者是二次繞組容量的影響，對
設備的外瓷套和二次端子板用酒精進行擦洗干
凈，更換了加壓繞組，用1aln，dadn作為加壓繞組
再次測量，測量值如表2。
由表2看出，以上采取的措拖沒有明顯變化。
考慮是不是由于電場引起的干擾，采用分級加壓
的方法，在2a2n繞組上加壓，使測試電壓分別為
500V，1000V，1500V，試驗數據如表3。
表2 清潔表面后的測量數據
排除了試驗儀器、被試品表面、繞組容量、電
場干擾的影響，還有一個試驗溫度，濕度還沒有考
慮，由于測量時剛好時值初夏的下午，相對氣溫比
較高，為了謹慎起見，在第二天清晨再次進行測
試。
5月31 13上午，再次對c相設備進行測量，
測得c2介損為0．18，電容量為66280pF，電容量
比額定值大1680pF，電容誤差為+2．60％ 。為了
弄清楚該電容量變化到底對母線電壓造成多大的
影響，對母線電壓的歷史情況作了查詢，發(fā)現副母
壓變從4月25日三相電壓開始變化，直到5月27
停役前，AB相電壓較高，其余兩相電壓較低，其早
上八點時的電壓值，列表4作一比較。
表4 運行中電壓變化情況
旦期二二 墾一
4月25日7時 225．4 225．4 225．1
4月25日8時 227．8 224．8 224．4
5月26日8時停役前 226．3 223．2 222．9
6月10日8時復役后 227．1 227．2 226．9
4 原因分析
由上表可以看出，220kV副母壓變的電壓測
量值從4月25 13 8時開始突變，7時的線電壓偏
差為0．3kV，8時的偏差已經突變?yōu)?．4kV，與c
相相關的AC、BC的電壓都偏小，說明c相電壓
的讀數偏小，假設中間變壓器的變比正常，則C，：
和C 的分壓比變大。其額定的分壓比為K，=
C2／C 2=2．17，實際的分壓比為 =C2／C 2=
2．25，分壓比由額定的2．17變?yōu)閷嶋H的2．25。
現以A相電壓為基準電壓，則A相對地電壓為
227．8／,3=131．52kV，對Bc相電壓進行估算，如
圖1。C 與c 和c 串聯的分壓比約為1：1，C
和C 串聯的電壓U=131．52／2=65．76kV，不考
慮中間電壓互感器的影響，按照額定的分壓比，
的額定電壓應為 =Cl2／(Cl2+c2)×U=
65．76／3．17=20．74kV，而按現實際的分壓比，C2
的實際電壓為U 2=C'12／(C l2+C 2)×U=
65．76／3．25=20．23kV， 和 2的電壓差為0．
5kV，則C 和C， 串聯電容的電壓差應為0．5×(1
+ )=0．5×3．25=1．625kV，整個C相的電壓
偏差為1．625×2=3．25kV，可估算出C相對地實
際電壓為131．52—3．25=128．27kV，根據余弦定理，
Bc的計算電壓 =,／oa +ob 一2oa×obeosl20=
√131．52 +128．27 一2×13152×128．27×eosl20
= 224．99kV，BC的儀表顯示電壓為224．8kV，與
估算值一致。說明三相電壓的不平衡是由于
的電容量增大引起的，C 電容量的增大是由于其
內部的串聯電容有擊穿短路現象。是該電容式壓
變內部電容器有問題，無論從理論上分析還是實
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· 38· 電力電容器 2006年第3期
測，都可以確定c相C 電容已經發(fā)生串聯電容
擊穿，雖然其電容誤差沒有超過國家標準的規(guī)定
值，仍決定對c相電容式壓變進行更換。
C B
圖1 三相電壓相量
時偏高，從而導致完好的電容器繼續(xù)損壞，最終導
致電容器擊穿，爆炸。
5．3 電容式壓變在試驗時，應排除各種干擾，確
保試驗的準確性。在電容式壓變試驗中，當電容
量的絕對值變化比較大時，要引起足夠的重視，不
要死記一5％ 一+10％的標準作為唯一的判據，要
根據現場的實際情況，作綜合的判斷。
參考文獻：
[1]陳化鋼．電力設備預防性試驗技術問答[M]．
北京：中國水利水電出版社，1998．
5 結論 作者簡介
：
5．1 電容式壓變在運行時，值班員要經常注意其 呂jr]．(1971一)，
男，浙江諸暨人，工程師，從事高壓電氣
三相電壓值的變化，如電壓發(fā)生了突變，需分析原 試驗工作。Email：ld0575@yall。。．com．c
因或停電進行檢查試驗。 李電(1961一)，男，浙江紹興人，高級工程師，從事無功
5．2 電容式壓變的電容器是由多個電容元件串 補償裝置及電力系統研究試驗工作。
聯而成的，當有元件擊穿時，將引起電容量的增 Email：lidiansx@yahoo·eom·en
加，即正的誤差，此時每個單元件上的電壓較正常
(上接第3l頁)
4．2 當500kV CVT位于變電站母線上，停電時，
可以通過打開接地刀閘而使CVT頂端不接地，此
時可以直接用“自激法”來測量C ，和G2的電容
值，C 和C 對地的雜散電容與電源并聯，對測量
結果基本沒有影響。
參考文獻：
[1]陳化鋼．電氣設備預防性試驗方法[M]．北
京：水利電力出版社，1999
[2]電力設備預防性試驗規(guī)程(DL／T596—
1996)．
作者簡介：
趙汝國(1980一)，男，山東濟南人，助理工程師，山東電機
工程學會會員，現從事高壓電氣設備絕緣監(jiān)督工作。
(上接第35頁)
[2]臧雯，馮志彪．電容式電壓互感器的數字 夏長根(1979一)，男，安徽廬江人，碩士研究生，研究方向
仿真模型[J]．同濟大學學報，2004，32(3)：402一 為電力系統分析與控制。
406 Emaj1：xiachangge“@126．eom
． 壓互感器暫態(tài)性能的仿真 萎 劓 研究 堿 計算[
JJ·電力電容器，2001，(1)：8—13· ( 1； ；， ， u龍江哈爾濱人，副教授，碩士生導
[4]黃放輝·電容式電壓互感器鐵磁諧振及抑制 師
，研究方向為電力系統分析與控制。
[J]·湖南電力，2001，21(2)：51—53． 楊以涵(1927一)，男，遼寧鐵嶺人
， 教授，博士生導師，研

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