电容式电压互感器(CVT)在电力系统中主要对设备的信号计量及数据测控以用于故障跳闸,从而降低了电网设备故障概率。从变电站CVT运行频发缺陷统计分析,可知设备发热所占CVT故障比例最多。结合一起CVT油箱发热故障,根据现场试验与解体分析设备故障原因,总结出电力设备运行时的常见隐患和故障现象,为今后的CVT新建投运和运行维护提出防范措施。
1 缺陷发现过程
在对某500kV变电站进行精确红外测温时,发现500kV I母线CVT存在发热缺陷(A相:17. 1℃,环境温度:2℃),根据DL/T 664-2008可知该缺陷属于电压致热型缺陷。从现场红外测温图谱来看,初步可知为CVT电磁单元发热,且由规程判别可知,该CVT发热属于危急缺陷。现场检查设备其他部位未发现异常,为进一步确定CVT缺陷原因,防止同类缺陷再次发生,将缺陷设备停电试验和解体分析。
2 解体前试验
由设备管理档案可知该CVT上次例行试验各项试验结果合格,次年状态评价结果为正常状态。本次现场试验中除不能测试电磁单元电压比和自激法测试下节电容介质损耗及电容量、油样试验烃类和水分超标外,其余试验项目包括各分压电容对地绝缘电阻、二次绕组对地绝缘电阻、一次绕组介损及电容量、二次绕组直流电阻等各项试验结果均合格。
2.1绝缘电阻测试
1)使用5 000V兆欧表进行测试,CVT各节电容对地的绝缘电阻均满足状态检修试验规程要求。
2)使用2 500V兆欧表测试500kV母线CVT23. 2介损及电容量测试:(1)采用正接法测试上节电容介损和电容量,测试数据合格。(2)采用自激法测量下节介损和电容量时,测试仪器显示高压短路,无法测试。(3)采用反接法(屏蔽上节)测量下节介损和电容量,电容量变化测试数据合格(符合初值差±2%要求)。但下节电容C12和C2介损值分别为0. 12810和0.04710,远超过试验规程要求的注意值0.0025,如表1所示。结合电容量测试结果和介损测试方法,综合分析为杂散回路干扰引起瓷瓶表面泄漏电流增大等原因造成。
2.2绝缘油油色谱及水分分析
取500kV母线CVT电磁单元油样进行油色谱分析、微水含量检测,测试结果见表2。h2、C2H2、总烃及H2O均严重超标,三比值计算结果为100、判断故障类型为匝间、层间、相间、引线之间或对接地体电弧放电。试验数据进一步说明,该CVT过热缺陷存在电磁单元中。