电压互感器故障分析与防范措施

发表时间:2020/9/3   来源:《中国电业》2020年第9期   作者:赵可欣
[导读] 电压互感器广泛应用于电力系统中。本文探讨了电压互感器常用的测试方法,
        摘要:电压互感器广泛应用于电力系统中。本文探讨了电压互感器常用的测试方法,通过以上测试方法发现两起电压互感器的故障,避免停电事故的发生,为减少电压互感器故障的给出了防范措施。
        关键词:电压互感器;测试方法;故障
引言   
        电压互感器广泛应用于电力系统中,采集实时的电压信号,为继电保护自动化装置、电量计费系统提供重要数据。电压互感器主要分为电磁式电压互感器和电容式电压互感器两种。电压互感器出现设备故障,将直接影响电力系统稳定运行[1-2]。
1   电压互感器的测试方法
1.1  绝缘电阻试验
        电压互感器的绝缘电阻试验对于发现设备整体受潮、过热老化以及贯穿性等缺陷效果相对明显。其测试目的主要考察一次绕组、二次绕组的绝缘性能,根据被试设备的电压等级选择相对电压等级的绝缘电阻表。
1.2  介质损耗试验
        对电磁型电压互感器,该方法判断电压互感器的支架是否受潮和是否进水受潮效果明显。串级式电压互感器容易造成密封不良而进水受潮。测量介质损耗的目的就是要了解设备的绝缘状况,有效的避免事故的发生。电容式电压互感器电容量的测试可以有效反映设备是否存在击穿等缺陷。
1.3  直流电阻试验
        测量互感器的一次直流电阻测试值和二次直流电阻测试值,通过温度换算,与出厂值或历史数据进行比对,来判断绕组是否存在缺陷。一次直流电阻相差不宜大于10%,二次直流电阻相差不宜大于15%。
1.4  感应耐压试验
        感应耐压试验应用于电磁型电压互感器,主要考察设备承受工频过电压和操作过电压的能力,能检测层间及匝间绝缘状况。该试验是通过在电压互感器二次施加高频试验电压,一次能够感应相应的试验电压,能够检测电磁型电压互感器的纵绝缘情况。
1.5 励磁特性试验
        励磁特性试验用于互感器的铁芯状况检测。通过测试形成的磁化曲线可以判断互感器间是否存在短路现象。通常情况下,励磁曲线测试点为额定电压的20%、50%、80%、100%、120%。

2 事故案例
2.1 电磁单元故障
        2020年03月17日,所管辖变电站的某 66kV母线电压互感器,设备型号TYD66/√3-0.02FH。首先,对整个被试设备进行了外观检查,发现其外观良好,并无渗油现象,套管表面及二次端子箱没有放电痕迹和烧毁现象,也无烧焦等异味。首先对被试设备进行绝缘电阻试验,绝缘电阻值降低。采用CVT法进行试验时,试验仪器无法升压,自激法不能进行。对被试设备进行整体电容量测试时,测量值为20910pF,通过与历史测试数据(表1)进行对比,判断为电磁单元部分故障。

2.2 电容部分故障
     2020年04月16日,所管辖变电站的某 66kV线路电压互感器,现场观察发现线路电压互感器内的绝缘油出现浑浊现象,如图1所示。

图1电压互感器现场图片
        采用CVT测试法无法测试出数据,随后对被试电压互感器整体电容量进行测试,测试值32750pF,介损损耗角为3.703%。如表2所示,测试数据与历史数据电容量相差过大,电压互感器内部存在电容击穿缺陷。立即将异常数据进行上报缺陷,避免了停电跳闸事故的发生。

3 防范措施
  1) 变电站运维人员对电压互感器进行巡视时,应观察外观是否漏油以及油位是否下降,对有缺陷的应及时停电检修。
  2)严格按照规定,按周期对被试设备进行红外拍摄,检查电压互感器电容部分及中间变压器是否存在过热现象。
3)定期对绝缘油进行绝缘强度试验和油色谱分析,以及加强对继电保护屏上的二次电压监视,发现互感器二次电压异常时,应立即停电处理;

4 结论
        由于电容型电压互感器本身的结构特点,电容部分与中间变压器的一次线圈联结点被密封在瓷套内,没有办法对电磁单元的特性进行分析判断。本文所列事故案例是电容式电压互感器常见的几种故障类型,只有通过不断提升现场试验分析能力,才能更好地保证电力系统安全稳定运行。

参考文献

[1]苏凤飞,高鹏,周洁.几种电压互感器典型故障类型分析[J].陕西电力,2014,42(1):65-68.
[2]时德钢,刘晔,张丽平,等.高电压等级电压互感器综述 [J].变压器,2003,40(6):11-14.
[3]张仁豫等编.高电压试验技术[M].北京:清华大学出版社,2006年.
作者简介:赵可欣,1987年出生,硕士研究生,工程师,从事电力设备电气试验工作。
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