3.2根本原因
(1)原有PT的铁芯磁通密度设计裕度较小,运行状态下铁芯极易饱和,铁芯损耗增大,出现内部过热,加速绝缘老化。
(2)原有PT设计容量偏小,较小的电压谐波含量也可能引起铁芯饱和。
(3 )PT一、二次绕组均为角形接线,长期流过的3次谐波环流产生的热量加速了线圈匝间绝缘老化。
上述原因叠加导致PT内部过热,PT绝缘快速老化,并发生热击穿故障。
3.3其它原因
(1)浇注体内气泡被高压击穿。
(2)层间绝缘纸质量不佳。
(3)一次线圈接头或屏蔽层与线圈焊接不良,存在尖角或毛刺,造成层间绝缘纸压破,出现短路。
(4)线圈漆包线质量较差,存在涂漆不均、接头太多或破损等缺陷。长期过热导致缺陷绝缘老化击穿,造成部分线圈短路,短路发热增加引起邻近线圈和层间绝缘损坏,恶性循环,最终出现PT故障。
4 解决方案
方案一:考虑到谐波环流可能在PT二次绕组上感应出较大电流,保持原PT接线方式不变,将#5、# 6换流变20. 5kV侧6台PT的容量由10 VA增至50VA。
方案二:验证PZ,采用星形或V形接线的可行性,若该方案可行,则改变Pq、接线方式。如此可避免PZ、内部长期流过3次谐波环流及PT故障引起换流变相间短路故障。
5 防范措施
(1)对PT加强运行监管。融冰状态下对PT进行红外成像监测,融冰结束后及时对PT进行停电检查。
(2)按照现场谐波大小对PT的绕组和内绝缘进行重新核算,提高产品的使用裕度。目前已通过增加PT铁芯截面、线圈匝数和容量使其设计磁通密度降为6 400Gs,从而减少了铁芯饱和引起的发热。
(3)对更换后的PT进行抗饱和试验。
(4)鉴于PT运行工况的特殊性,建议尽可能对更换后的PT进行局部放电测试,如每3年进行1次局部放电测试。
6 结束语
针对某变电站融冰兼SVC装置用电磁式电压互感器故障,通过现场检查、分析,查找出该电磁式电压互感器故障的直接原因和根本原因,并在分析故障原因后提出了可行的解决方案及具体防范措施,有助于保证融冰兼SVC装置的安全稳定运行。