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电容式电压互感器(CVT)的故障预防

摘要：本文结合变电站现有电容式电压互感器在应用中出现的具体问题进

行分析，利用红外热成像技术，分析其不足，并提出一些相应的预防措施。

关键词：电容式电压互感器；故障分析；预防

利用红外热成像技术通过对电气设备表面温度及其分布的测试、分析和判

断，可以准确地发现电气设备运行中的异常和缺陷，尽早发现设备的潜在故障，

做到早期预防。应用红外测温成像技术可在远距离、不停电、不接触、不取样、

不解体的情况下检测出设备故障引起的异常。下面根据某220kv电容式电压互感

器的油箱严重发热问题进行分析。

1220kV电容式电压互感器(CVT)的故障分析

1.1CVT红外测温的结果与分析

我局在2010年的迎峰度夏实施方案中，要求在度夏前完成重要变电站设备

的红外测温工作。在2O10年3月9日的设备红外测温工作中，发现一个变电站

中所采用的220kV电容式电压互感器的油箱严重发热，最高发热点的温度为

133℃。根据我国现行国家标准GB／T7252-2001《变压器油中溶解气体分析和判

断导则》的有关规定，可以明确判断该缺陷为紧急缺陷，必须立即要求中调将该

设备停运，进行进一步检查和分析。通过红外成像图测得互感器油箱L01及L02

的温度变化情况，见图1；油的气相色谱试验数据见表1。

表1变压器油的气相色谱试验数据

对B相，由表1有：

令a：C2H2浓度／C2H2浓度，则a=10.1／2156-0.0047；

令b=CH4浓度／H2浓度，则b=3568／1603=2.22；

令c=C2H4浓度／C2H6浓度，则C=2156／1290=1.67

(1)利用变压器油的气相色谱分析法的三比值法，对B相电压互感器，则有a

＜0.1，1≤b＜3，1≤c＜3，相应编号组合为(0:2:1)，根据GB／T7252—2001中的

故障类型的判别方法，可判断为300～700℃的过热性故障。分析其原因，可能

是由引线夹件螺丝松动或接头焊接不良、涡流引起铜过热、铁芯漏磁、局部短路、

层问绝缘不良、铁芯多点接地等原因造成。

(2)利用溶解气体分析解释表分析B相电压互感器，则a＜0.1，b＞1，1＜C

＜4，根据GB／T7252-2001中的故障类型判别方法，可判断故障情况为T2，即

300℃＜t～700℃的过热故障。

1.2CVT的预防性试验

电力设备预防性试验是指对已投入运行的设备按规定的试验条件、试验项目

和试验周期所进行的定期检查或试验，以发现运行中的电力设备存在的事故隐

患，预防事故的发生或电力设备的损坏。它是判断电力设备能否投入运行，并保

证安全运行的重要措施。电力设备的预防性试验的各种试验项目，对于反映不同

绝缘介质的各种缺陷的特点及灵敏度各有不同，仅根据某一项的试验结果就对设

备的运行状况作出评价和判断是比较困难的。因此，必须综合各项试验结果，进

行全面系统的分析比较，并结合各种试验方法的有效性、设备的运行情况及设备

的历史情况，才能对被测试设备的缺陷性质作出科学的评判。

根据以上原则，故障后我们对B相电压互感器进行了多项预防性试验。首

先进行了高压试验，其中介损和绝缘电阻均未发现问题；接着进行了二次回路直

阻试验，发现B相的二次阻尼绕组直流电阻比另外两相明显偏大，初步判断为

二次阻尼绕组故障。为了进一步明确故障点，对B相电容式电压互感器进行设

备解体检查。当检修人员用扳手拧松电磁单元油箱法兰的几颗螺栓后，刺鼻和刺

眼的油气从法兰缝隙朝外喷出，明显感到内部聚有很大压力。拆完一圈螺栓，用

吊车将电容器单元稍微吊离下节油箱。检修人员用器具把油箱中的油慢慢抽出，

当油面低于中压互感器的接线板时，发现剩余绕组的阻尼线圈的接线头与连接线

夹短路熔焊断裂。油箱中的油已经失去了其应有的淡黄色，而变成了像酱油一样

的黑褐色。在往外抽油的过程中，油中不断有气体逸出，油中泛起黑褐色的泡沫。

当油被全部抽完后，测试人员看到了剩余绕组的阻尼线圈和阻尼电阻外面包的白

布带已被烧成黑炭质，用手一抠就有渣子掉下来。油箱内壁沾满了含有炭质的油

渍，用手一摸全是黑色。至此，该电容式电压互感器CVT的故障已经十分清楚，