摘要:針對(duì)電容式電壓互感器在電力系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)，本文結(jié)合實(shí)例對(duì)輸變電系統(tǒng)中電容式電壓互感器接地故障進(jìn)行了分析，并且針對(duì)其原因采取相應(yīng)措施解決。
　　關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng)；電容電壓互感器；保護(hù)措施；故障處理
　　前言：
　　隨著現(xiàn)代科技技術(shù)的不斷更新，新材料的不斷涌現(xiàn)，其結(jié)構(gòu)和具體器件各不相同，這就首先需要在了解其特點(diǎn)的基礎(chǔ)上不斷總結(jié)使用的經(jīng)驗(yàn)和故障處理的方法，才能保證系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。電壓互感器在使用中相位正確非常關(guān)鍵，這就要求接線極性一定要對(duì)應(yīng)，一旦引出端子用錯(cuò)，造成極性用反將會(huì)使電壓相位變化180°，因而一般其一次、二次側(cè)都會(huì)標(biāo)出極性。電壓互感器在運(yùn)行中一定要保證二次側(cè)不能短路，因?yàn)槠湓谶\(yùn)行時(shí)是一個(gè)內(nèi)阻極小的電壓源，正常運(yùn)行時(shí)負(fù)載阻抗很大，相當(dāng)于開路狀態(tài)，二次側(cè)僅有很小的負(fù)載電流。若二次側(cè)短路時(shí)，負(fù)載阻抗為零，將產(chǎn)生很大的短路電流，巨大的發(fā)熱會(huì)將互感器燒壞，甚至導(dǎo)致發(fā)生設(shè)備爆炸事故。
　　一．電壓互感器的技術(shù)特點(diǎn)及保護(hù)措施
　　1．技術(shù)特點(diǎn)
　　（1）電磁單元先經(jīng)過(guò)絕緣處理，然后充微正壓SF6氣體保護(hù)。
　　（2）防滲漏效果好，氣體年泄漏率小于0．05％，產(chǎn)品使用壽命期間幾乎不用補(bǔ)氣。
　　（3）電磁單元無(wú)滲漏油的隱患，不用化驗(yàn)油樣等年檢。
　　（4）由于電磁裝置充氣，可以節(jié)省油處理工藝時(shí)間，從而縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，同時(shí)改善了勞動(dòng)條件。
　　2．保護(hù)措施
　　(1)二次側(cè)熔斷器是保證電壓互感器安全運(yùn)行的可靠措施，必須選擇適當(dāng)?shù)娜蹟嗥鳎�并加裝閉鎖裝置。
　　(2)為避免開口三角繞組兩端在電壓不平衡的情況下，長(zhǎng)時(shí)間存在較高電壓。在開口三角繞組兩端加裝并聯(lián)電阻，并聯(lián)電阻在開口三角感應(yīng)出零序電壓時(shí)，使零序電流得以流通，對(duì)高壓線圈產(chǎn)生去磁作用，從而也能抑制諧振。
　　(3)在絕緣監(jiān)察裝置回路中，為了使絕緣監(jiān)察繼電器和電壓表能正確反映電網(wǎng)的接地故障，還必須注意與電壓互感器以及結(jié)構(gòu)等有關(guān)的問(wèn)題。即為了反映每相對(duì)地電壓，電壓互感器高壓側(cè)的每相繞組必須接在相與地之間，高壓繞組必須呈星形接地，而且還要有中性點(diǎn)接地，同時(shí)，電壓互感器的低壓側(cè)兩繞組也必須有一點(diǎn)接地。
　　(4)對(duì)于電容式電壓互感器，有一個(gè)末屏點(diǎn)，也就是一次線圈的非極性端。在運(yùn)行中末屏可以采取兩種方式：一種是末屏直接接地，這樣在雷擊或者振蕩等情況下，一次側(cè)若出現(xiàn)過(guò)電壓可以有效防止燒毀；如果末屏不直接接地，那么必須在末屏和地之間設(shè)擊穿間隙，這樣在出現(xiàn)過(guò)電壓時(shí)能夠通過(guò)間隙放電而釋放。
　　二．工程案例
　　某110kV變電站I段母線電容式電壓互感器A相發(fā)生故障,監(jiān)控機(jī)報(bào)警為110kI段母線PT斷線告警,I段母線接地告警,零序電壓3Uo為100V,同時(shí)發(fā)現(xiàn)備自投屏冒出濃煙。值班人員打開屏門發(fā)現(xiàn)左側(cè)匯線槽起火燃燒,值班人員用滅火器滅火時(shí)發(fā)現(xiàn)始終有一根導(dǎo)線閃著紅光,遂用鉗子將其剪斷,之后火才被撲滅,將110kVI段母線電壓互感器退出運(yùn)行。
　　該電容式電壓互感器是TYD-110/-0.02H型,接線原理圖如圖1。
　　
　　
　　拆檢A相電壓互感器時(shí)發(fā)現(xiàn):在二次端子接線板及連接線外露部分嚴(yán)重?zé)龘p,變電站備投屏由小母線引入接地極的接地線首先起火燃燒,同時(shí)引燃匯線槽內(nèi)其他線路。將端子接線板及連接線清理恢復(fù),檢測(cè)A相電壓互感器,搖測(cè)絕緣電阻如下表:
　　
　　繞組短路,造成一次繞組存在短時(shí)大電流,由于油箱體積小,散熱不良,導(dǎo)致發(fā)熱嚴(yán)重,才使得中間變壓器繞組絕緣出現(xiàn)過(guò)熱變色現(xiàn)象;由于外部接線端子燒毀,造成一次側(cè)電磁單元低壓接地端A點(diǎn)燒斷懸空,并與二次輸出回路dn短接,通過(guò)dn接地(見端子接線圖2)。
　　
　　110kV電容式電壓互感器中間變壓器一次電壓為13kV,此電壓同時(shí)加在二次回路的dn上,而dn、2n、1n都接在端子箱內(nèi)的N600上,再與配電屏側(cè)電源小母線1YMN相連并在屏內(nèi)接地(如圖3示)。
　　
　　電壓互感器二次輸出端在互感器本體及現(xiàn)場(chǎng)端子箱均未接地,只在控制室配電屏內(nèi)接地。由于屏內(nèi)的接地線較CVT與端子箱的連線較細(xì),造成屏內(nèi)發(fā)熱嚴(yán)重而首先起火燃燒。滅火時(shí),操作人員用鉗子剪斷導(dǎo)線也是相當(dāng)危險(xiǎn)的,剪斷后的一端仍帶有13kV的高壓。
　　將修復(fù)后的電容式電壓互感器檢測(cè)絕緣和用自激法測(cè)量電容分壓器的電容量及介損試驗(yàn)均正常。投入運(yùn)行約12h后,監(jiān)控機(jī)再次報(bào)警:
　　110kVI段母線PT斷線告警,I段母線接地告警。此時(shí)測(cè)量二次電壓UA=0,UB=58V,UC=59V,開口角電壓UL為100V。
　　當(dāng)協(xié)助檢修人員到現(xiàn)場(chǎng),再次將CVT退出運(yùn)行,并對(duì)相CVT進(jìn)行測(cè)試,搖測(cè)絕緣電阻發(fā)現(xiàn)補(bǔ)償電抗器低壓端對(duì)地為0,其他的均≥200MΩ。用自激法測(cè)量電容分壓器的電容量及介損時(shí)又出現(xiàn)了第一次測(cè)試現(xiàn)象,設(shè)備輸出過(guò)載。因電容器分壓裝置剛剛做過(guò)介損試驗(yàn),故判斷電磁單元出現(xiàn)故障。將CVT的瓷套管和底座油箱單元解體檢查,發(fā)現(xiàn)電容器分壓裝置高壓抽頭出線端與變壓器鐵心距離較近而被高壓擊穿,油面上還漂浮著一些細(xì)小的碳粒。分別測(cè)量電磁單元和ZnO避雷器的絕緣電阻均在200MΩ以上。
　　由于設(shè)備無(wú)有定位裝置,電容器與電磁單元配裝角度出現(xiàn)了誤差,使得電容器分壓裝置高壓抽頭出線端與變壓器鐵心距離較近,安裝時(shí)也未引起檢修人員的注意;同時(shí)用自激法測(cè)量電容分壓器的電容量及介損時(shí),因電壓較低,未能使該點(diǎn)擊穿。結(jié)果造成CVT投入運(yùn)行不久再次發(fā)生故障。
　　三．解決措施
　　(1)二次繞組接額定負(fù)荷和剩余電壓繞組不接負(fù)荷的情況下，施加1．2倍額定電壓連續(xù)試驗(yàn)，直到溫度達(dá)到穩(wěn)定為止。各繞組的溫升應(yīng)不超過(guò)60℃。
　　(2)改變電磁單元低壓端的出線方式,將出線由油箱體內(nèi)引出后直接接到地端,為防止漏油,也可另加一過(guò)渡端子,但必須與二次回路保持一定距離。
　　(3)適當(dāng)增加屏內(nèi)接地線的截面積,并且保證接地裝置的接地電阻在設(shè)計(jì)值以內(nèi)。
　　(4)密封接線端子,并保證接線端子無(wú)塵土、污物,保證無(wú)小動(dòng)物侵入。
　　(5)將電容分壓器與電磁單元解體拆檢時(shí),由于內(nèi)部無(wú)角度定位裝置,所以應(yīng)注意原裝位置,角度不可變動(dòng)。現(xiàn)在有些廠家的產(chǎn)品已有定位裝置。
　　四．結(jié)束語(yǔ)
　　總之，電容式電壓互感器在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用非常廣泛，其結(jié)構(gòu)和具體器件各不相同，故障情況種類繁多，原因錯(cuò)綜復(fù)雜，還需要在運(yùn)行實(shí)踐中不斷總結(jié)、創(chuàng)新經(jīng)驗(yàn)，才能保證系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。