一起110 kV线路CVT故障解体分析及预防措施

邱时严 陈子辉 陈 劲

（广东电网有限责任公司江门供电局，广东江门529000）

0 引言

作为电网正常运行、计量、继电保护等必不可少的二次设备，CVT（电容式电压互感器）被广泛应用于110 kV及以上的变电站中。但CVT异常故障情况时有发生，本文通过对一起110 kV故障线路CVT进行现场解体和数据分析，查出设备故障原因并给出指导性建议[1-4]。

1 故障发现概述

2017-11-01，试验人员对某110 kV变电站110 kV线路的线路侧A相CVT进行预防性试验，发现C1和C2电容值与交接试验值偏差超标（C1偏差值为22.8%，C2偏差值为28.6%，标准：-5%～+10%）。试验人员初步判断该CVT电容分压器存在绝缘缺陷，根据设备缺陷信息和检修经验，设备维护单位立即停运该设备并进行更换，安排解体试验查找故障原因。

2 故障设备分析

2.1 设备基本信息

2.2 CVT试验情况

调取CVT历次预防性试验的电容值数据进行分析，电容值偏差标准为不超出额定值的-5%～+10%。2009年预试时，CVT是正常的；2013年预试时，CVT的C1电容量变大，偏差为2.9%（C2电容量变化不大），但没有超标。到2015年预试，C1电容量继续变大，偏差为3.9%（C2电容量变化不大），没有超标。到2017年预试，C1电容量增大，偏差为22.8%，C2电容量增大，偏差为28.6%，都超标。说明CVT的C1电容量从2009年至2015年逐渐变大，到2017年出现超标，C2是在2015年至2017年之间才出现异常的。

对故障CVT中间变压器变比试验数据进行分析，变比测试：一次加压12 900 V，测出an：57.5 V，dadn：101.6 V。绕组A’x/a,n，标准变比为225.1，实测变比为224.3，误差为0.36%。绕组A’x/da,dn，标准变比为130，实测变比为127.0，误差为2.31%。厂家标准A’x/a,n误差范围为±0.5%，A’x/da,dn误差范围为±3%，变比误差未超厂家标准，正常。

3 CVT解体情况

该CVT包含电容单元和电磁单元。电容单元，外部是瓷套管，内有电容器芯子，由117个电容器元件串联而成（C1：93个，C2：24个），并浸泡在电容器油中，瓷套内还有用于温度压力补偿的扩张器。电磁单元是中间变压器，安装在油箱里面。

解体前，对CVT进行外观检查，未发现有漏油痕迹。解体后，电容器芯子外观也未见放电痕迹或受潮等异常现象，电容芯子瓷套和油箱内绝缘油透明无杂质。

解体后，对电容器元件进行电容量检测，电容器元件序号1从高压端开始，C1：序号1～序号93；C2：序号94～序号117。共15个元件受击穿短路，无法测得电容值（其中C1：11个；C2：4个），如表1所示。

表1 被击穿电容器元件测量值

对已受击穿的序号8和序号10电容器元件展开检查，发现有黑色击穿点，如图1所示。

图1 被击穿的电容元件

4 故障原因分析

调取2013年到2017年母线电压和线路电压的调度自动化系统监控数据进行对比分析。

2013年2月，此110 kV线路A相电压开始越限（电压值为68.12 V，限值为67.96 V），当年预试，C1电容量变大，大概有3、4个电容器元件击穿，C2电容量正常。

到2015年，此110 kV线路A相电压基本上在越限状态，当年预试，C1电容量继续变大，大概又增加1、2个电容器元件受击穿，C2电容量正常。

到2017年3月，电压开始下降，11月份预试时，C1电容量继续变大，超标，C2电容量也变大，超标，C1大概又增加5、6个电容器元件受击穿，这时C2有4个电容器元件击穿。初步认为C2是在2017年3月开始有电容器元件受击穿的。

根据2013年、2015年和2017年预试时的电容值及C1、C2电容分压比计算，此110 kV线路A相电压与110 kV母线电压相差值与当时调度自动化系统监控数据的相差值也较为吻合[5]。

5 结论及措施

综上所述，初步推断此CVT发生故障是由于电容单元多个电容器元件受击穿引起的，C1的元件首先受击穿，继而C2的元件受击穿，最终导致整个CVT存在绝缘缺陷。建议对与此次故障CVT同批次的产品重新进行试验，分析试验数据，提前预防。调度自动化系统增设110 kV及以上线路电压越限告警功能，以便及时发现线路CVT异常情况。