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摘要:本文针对某变电站一起CVT电磁单元发热故障分析,进行事故分析。结合CVT结构特点及特性分析事故原因,提出通过排除法和关联试验简介判断故障原因方法,寻找故障原因。
关键词:电容式电压互感器;电磁单元;阻尼器;故障
0引言
近年来,在220kV及以上电压等级电网中,普遍使用电容式电压互感器(简称CVT),虽然比电磁式电压互感器运行维护工作量减少,故障几率降低,此类电容式设备的状态监测量包括介质损耗数、电容量、三相不平衡电流等。对于电容式设备的状态在线监测尚不成熟。只有及时发现处理CVT此类异常情况,才能防止事故扩大,保证电网安全稳定运行。
1故障案例分析
1.1故障发现
以一起750kV某变电站的66kVⅠ母线CVT(型号为TYD66/√3-0.02FH)电磁单元中阻尼器电容器击穿故障为例,分析故障处理情况。750kV某变电站带电检测当中发现66kVA母线CVTA、B相电磁单元发热,B相本体发热温度20.5℃,温差5.5K,电压致热型,为严重缺陷;A相本体发热温度17.3℃,温差2.3K,电压致热型,为严重缺陷。经过外观检查,CVT绝缘瓷瓶外表清洁、连接可靠、接地正常,未发现闪络痕迹,初判是内部故障。
1.2现场试验
根据理论分析,电磁单元发热因:一是电磁单元损坏,电压比发生变化,中间变压器一次线圈匝数变大或二次线圈匝数变小;二是阻尼器电容器击穿。
1.2.1电气试验
该CVT电容分压器由一节独立的电容器组成,一部分组成高压电容C1,余部分为中压电容C2,过引出抽头与电磁单元一次绕组连接,此抽头与电磁单元一次绕组均密封在电磁单元壳体内,无法直接检查中压电容C2因此,首先对独立的单节电容进行检查,测量介质损耗因数及电容量。利用自激法测得A相、B相电压互感器高压电容器和中压电容器电容值和介损值均正常。试验结果表明,一次部分正常,排除电容分压器故障的可能,那么可能是电磁单元故障。电磁单元中,中间变压器一次绕组、补偿电抗器及避雷器均密封在壳体内无法直接检查,因此,先检查二次绕组,进行绝缘电阻和直流电阻测量。各二次绕组绝缘电阻高于规程规定值10MΩ,直阻与出厂值相比无明显变化,可以排除二次绕组故障的可能,应检查一次绕组和其他元件。
1.2.2油气试验
在停电检修中,对其进行油样简化、油色谱试验。根据三比值计算分析得出:A相三比值编码为0.2.1,故障类型属于中温过热,B相三比值编码为1.2.1,故障类型属于电弧放电兼过热,C相三比值编码为0.2.1,故障类型属于中温过热,建议处理。
根据本文提出的检定方法,现场测得100V电压下,da~dn绕组阻尼电流均大于1A,检修人员判断这两相CVT阻尼器电容存在故障,无法继续投运。(正常相设备对比,标准合格依据状态检修规程)由于现场无法解体,具体故障原因还需返厂体检查。
2返厂检查
将这两相CVT进行返厂解体检查,拆除阻尼电容器发现,外壳膨胀,如图所示打开电容器外壳,清晰可见元件起皱损坏。
返厂结果表明:
(1)CVT电容分压器、避雷器正常。
(2)CVT油质变色,油样分析总烃超过注意值,属于高能放电。
(3)CVT阻尼器组部件电容器损坏。
这两相CVT阻尼器组部件电容器已经损坏。因此,也验证了本文提出的CVT电磁单元故障检定方法。
3故障分析
谐振电容器外壳密封不好,电磁装置中的绝缘油进入谐振电容器导致电容器电容量降低,造成阻尼器调谐失衡,在雷电或工频过电压下,阻尼失效,导致油箱发热。C相电磁单元中绝缘油变黄,考虑属于遭受雷电或工频过电压引起中间变压器一次电流增大,导致油箱发热。
4.结论
更换阻尼电容器、阻尼电阻、高低压线圈和补偿电抗器线圈,处理完后做整套出厂试验。
参考文献
[1]陈化钢,电力设备异常运行及事故处理手册.北京:水利水电出版社,2015
[2]马安,电流互感器和电压互感器.北京:中国电力出版社,2011
[3]国家电网,电容式电压互感器状态评价导则.北京:中国电力,Q/GDW460-2010
作者简介
袁复晓(1992),男,助理工程师,从事电气试验工作。