一起220千伏电压互感器因内渗引起二次电压异常故障分析

一起220千伏电压互感器因内渗引起二次电压异常故障分析

郑盼盼 ,李志伟

国网新疆电力有限公司超高压分公司   乌鲁木齐  830000

摘要：

论述220千伏电压互感器内渗引起二次电压升高，并对故障原因分析，提出了整改措施。

关键词：分压电容；内渗；电压互感器；电压；

一 、故障现场情况

    2021年7月4日，某变电站后台监控某220千伏线路电压互感器三相电压

不平衡，电压为Ua：137.3kV，Ub：137.99kV，Uc：150.04kV。（见图1）现场检查保护及测控装置三相电压为Ua：62.61V，Ub：62.93V，Uc：68.5V。测量电压互感器端子箱内二次电压空开电压为Ua：62.5V，Ub：62.8V，Uc：68.4V。现场检查电压互感器三相外观正常，无异常声响，油位分别为A相：8/10，B相：7/10，C相： 10/10，根据电压互感器C相油位结合历次设备巡视数据，判断电压互感器C相分压电容内渗。

图1后台电压波动

二、电压互感器结构及电压异常分析

220千伏电压互感器由电磁单元、分压电容器组成，中间变压器、补偿电抗器及阻尼器等放置在油箱中浸渍变压器油共同组成电磁单元，油箱兼做电容分压器底座。电磁单元的油箱密封，在油面和箱盖之间留有一定空隙，以作温度补偿用。电磁单元内的绝缘油系统与电容分压器内的绝缘油系统是完全隔离的。

分压电容器（见图2）为高压电瓷外壳，外壳内装心子，心子由若干元件串联组成，心子上面放置金属制膨胀器，作温度补偿用。电容器的液体介质为苯基乙苯基乙院，出厂时按规定加有一定的油压，以保证在其工作温度范围内电容器内部不会出现负压。分压电容器在其心子下部标称电容处抽头用套管从底盖引至电磁单元的油箱中，低压端子用套管从底盖引至电磁单元的油箱，经出线盒引出。分压电容器出厂时己与电磁单元密封连接，分压电容器的底盖就是下面电磁单元油箱的盖。精合电容器在现场叠装并用螺柱、螺母等连接固定。

图2分压电容结构图

根据电压互感器工作原理进行分析，一次侧系统电压不变，二次侧电压升高，则电压比减小。经与厂家核实，单个电容单元电容量为 1.13uF，每一节电容器共有约 113 片电容单元（下节瓷瓶高压电容95片，分压电容18片），电容单元串联方式组装。

根据出厂试验数据，下节电容量 C12 出厂=11940pF ，根据本次停电试验结果，下节电容量 C12 例行 =14720pF 初步分析击穿电容片数：△N=95-1130000/14720=18.2片。实际解体检查击穿为 17 片，存在差异的原因为内部电容单元不是连续击穿导致。

同时解体发现，低压低电位瓷套密封圈表面存在沟壑，拆下低电位瓷套后检查发现瓷套根部存在裂纹见图3。

图3低电位瓷套裂纹

三、 原因分析

1.因电容分压器下法兰低电位瓷套制造工艺质量不良，瓷套根部与瓷套法兰固定螺孔之间存在裂纹，瓷套紧固受力不均，且受电容分压器内绝缘油重力，导致电容分压器内绝缘油顺着瓷套裂纹渗出到电磁单元油箱内。

2.部分电容片内存在细小杂质，电容片生产工艺不良，随着下节电容器内油位下降，上部电容芯子裸露，绝缘强度下降，自上而下两处分别有 17 个电容片分段被击穿，这也可以解释后台电压监控显示电压幅值分段变化的现象。

四、 采取措施及建议

1.设备厂家应加强厂内产品组装质量把控，提升设备工艺标准，避免因组装工艺不良造成产品质量问题。

2.对在运的同厂家、同型号的 220 千伏电压互感器开展红外精确测温工作；对于三相布置的电压互感器在后续验收工作中确保三相油位一致，便于运维人员巡视时横向对比三相油位，及时发现潜在隐患；对于单相布置的电压互感器油位应与其相邻间隔同厂家同型号电压互感器油位保持一致，便于巡视时进行对比；同时关注电压互感器历史油位变化，油位变化应符合油位与温度变化规律。

3.运维人员加强设备电压监控，如发现电压明显突变，则需关注设备运行状况，及时开展设备巡视及红外测温。

参考文献：

[1]220kV电压互感器安装使用说明书

[2]赵全胜、连经斌、罗娟、 陈晗、翟娜娜. 220kV电容式电压互感器法兰渗油的异常分析[J]. 工程科技Ⅱ辑·电力工业；《电气开关》,2016年.01期

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