220kv母线电容式电压互感器故障处理和原因分析

220kv母线电容式电压互感器故障处理和原因分析

傅林

（深圳供电局有限公司广东深圳518000）

摘要：电容式电压互感器（CVT），由于在安全和经济方面有很多的优越突破，做为表计和继电保护的一种电压互感器，被广泛应用于全国电力建设中，并且还可用于长途通信、高频保护以及远距离测量等。随着广泛的使用，CVT在应用过程中出现的问题对电网运行安全带来极大的危害。文章通过其在运行过程中常见的故障和解决方案提出了一些对策。

关键词：电容式电压互感器；故障处理；原因

电容式电压互感器虽然目前应用广泛，但由于原材料水平、产品技术水平和生产技术工艺水平等其他因素的影响，使得目前在实际运行过程中仍出现了很多的问题和故障。本文通过对类似的不正常故障进行了相关的调查，总结了220kv母线电容式电压互感器故障发生的一些常见原因以及针对此类故障的一些处理措施。

1、什么是电容式电压互感器

电容式电压互感器，在电力设备中简称为CVT，电容式电压互感器工作原理可概括为：耦合电容器分压、中间变压器降压、电抗器补偿、阻尼器保护。CVT最主要的特点是：有效防止各种频率的铁磁谐振的产生；顺变响应特性明显，适应于快速继电保护；绝缘度大，运行可靠等。

2、电容式电压互感器的结构工作原理

电容式电压互感器主要由电容分压器和中压变压器组成。电容分压器由瓷套和装在其中的若干串联电容器组成。中压变压器由装在密封油箱内的变压器，补偿电抗器和阻尼装置组成，其实质上就是一个降压变压器。由于电容式电压互感器的非线性阻抗和固有的电容有时会在电容式电压互感器内引起铁磁谐振，因而用阻尼装置抑制谐振，阻尼装置由电阻和电抗器组成，跨接在二次绕组上，正常情况下阻尼装置有很高的阻抗，当铁磁谐振引起过电压，在中压变压器受到影响前，电抗器已经饱和了只剩电阻负载，使振荡能量很快被降低。

电容式电压互感器，主要用于变电站来降低交变电流的高压电，使人们得到稳定的日常低压用电，从而方便使用常规的设备来进行测量，从而提高其安全性能。

3、220kv母线电容式电压互感器常见的异常

3.1渗油故障及原因分析

220KV电容式电压互感器中，由于高压电主要是由电容分压器来承受，而电容分压器瓷套内充满保持0.1MPa正压的绝缘油，所以一旦出现渗油情况要引起足够重视。一旦出现渗油情况很可能会导致220KV母线电容式电压互感器失去应有的作用，从而导致降压失效引发事故。所以在原材料选择的时候必须是选用质量非常良好的材料来制告电容分压器。

3.2本体故障及原因分析

电容式电压互感器由于比普通的电磁式互感器基础上多出了电容器分压、中间变压器降压、电抗器补偿及阻尼器保护等装置，所以电容式电压互感器内部装置出现问题的概率也较高。如：本体过热、内部有放电声或不正常的噪声等现象。

3.3电容单元击穿故障及原因分析

220KV母线电容式电压互感器，在使用过程中由于220KV的极超高电压，非常容易发生部分电容单元被击穿的情况，而这会使得220KV母线电容式电压互感器失去原有的降压作用，从而会使得整个降压过程停止。导致电容单元被击穿的主要原因是电容器在生产和使用过程中会有一定的水分产生，如果这些水份渗入到电容器的内部，那么这些水分子的高速运动会导致绝缘层被击穿，从而使电容器失去功效；当然如果在生产过程中铝箔的生产工艺没有控制好，从而导致电容器在使用过程中的电场分布不均匀，也会导致电容器被击穿，尤其是长时间使用过程中非常容易使电容器相连的部分被击穿。

3.4串联电容接地点接触不良故障及原因分析

串联电容器是一种无功补偿设备。在220kV及以上的超高压线路中，特别是长距离、大容量的输电系统中，提高输送容量，改善系统的电压调整率，同时提高系统的功率因数，降低线路损耗。其主要作用是从补偿（减少）电抗的角度来改善系统电压，以减少电能损耗，提高系统的稳定性。因为电容器是由多段元件串联组成的，串联段数的减少，会导致电容量的增高。如果部分元件发生断连，电容值将会减少，如果在使用中接地点接触不良，从而导致没有接地，那么电容器就会与地面之前形成一个很高的电压场，从而导致电容对地面进行放电，这样的放电会直接损坏设备的元件，甚至会引起爆炸，虽然这几年类似的爆炸事故很少出现，但是这一点还是需要引起特别的注意。

4、电容式电压互感器渗油故障的处理：

对于出现此类问题处理的方式主要有以下两种：

4.1针对密封垫弹性尚好，可能是由于压缩量不一致原因，应均匀紧固螺栓使压缩量一致；若仍漏油可能是在实际制造过成中，由于密封面加工不良或有杂质，应将密封垫取下处理或更换。

4.2针对经过长时间的运转之后，材料的老化会导致渗油情况的发生，针对此类情况，一般只能采取预防性措施，根据其使用寿命，提前进行更换或维护。

4.2电容式电压互感器本体故障的处理：

对于出现本体故障的处理，主要是按照相关的规定和标准进行仔细的验收和测试，在验收的过程中来判定产品是否附合使用的标准。而规程规定试验项目主要有；电压比试验、中间变压器的绝缘电阻测试、中间变压器的介质损失角测试。电容分压部分按电容器试验要求的项目进行，主要有；极间绝缘电阻试验、电容值测量、介质损失角测试、渗漏油检查、低压端对地绝缘电阻检验。

4.3电容单元击穿故障的处理：

对于该问题，主要是在220KV母线电容式电压互感器的结构中加入保护提醒装置，一旦装置启动，需重点检测电容是否被击穿，并且在日常运行中需物别注意电容式电压互感器的二次电压，如果二次电压的值有异常的情况，在排除系统自身的原因外，也要重点检测电容是否补击穿，尤其是近年来随着企业和家庭用电量不断创出新高，电容式电压互感器所受到的电压也越来越高，这导致了电容单元被击穿的事故也越来越多。这要求我们在选择时，也必须更多的关注于电容式电压互感器的生产厂商，使用的原材料和工艺是否能够达到行业的相关规定，是否按标准对产品进行了仔细的测试。

4.4电容式电压互感器串联电容接地点接触不良故障的处理：

对于该故障的处理，主要是在投入运行前，必须按照相关的规定和标准进行仔细的检测和验收并且重点检测电容器接地点与地面接触是否表现合格，尤其是注意不同型号的电容式电压互感器的接地形式不尽相同，如果不能做到对各型号的接地形式了然于胸，那么就必须加强对于相关技术人员的资质培训。同时在后期维护和检查中，也要特别注意接地点与地面是否存在放电的异常现象，在发现问题时要及时进行上报，并按设立的预案进行处理。

5、结语

由于目前的工艺水平和生产过程的控制无法做到万无一失，所以导致其在动行过程中会出现各种形式的故障，而任何的故障都是以预防为主，在故障发生以前需要对各种可能发生的问题或者以往已经发生过的问题都要先设计好预案的汇报机制，以便在发生问题时，能够第一时间进行有效的控制。220KV母线电容式电压互感器，作为电力系统中正常工作的基础，关系到电网的正常运行和企业、家庭的用电需求，故需要相关的工作人员不断提高自身的意议强化认识，并能够不断对各类设备出现的问题进行总结和分析，从而保障电力系统的运行质量。

参考文献

[1]覃景秋.220kv母线电容式电压互感器故障处理和原因分析［J］.中国高新技术企业，2014（07）.