一起500kV电容式电压互感器缺陷故障案例分析
一起500 kV 电容式电压互感器异常现象分析及其防范措施
一起500 kV 电容式电压互感器异常现象分析及其防范措施齐佳鑫;马宏光;安希成【摘要】针对某500 kV 变电站 TYD 500/3-0.005H 型电容式电压互感器三相输出电压不平衡问题,通过对故障互感器进行试验,初步判断故障原因为电容式电压互感器有电容元件击穿,并进一步对故障互感器进行解体分析,发现 U 相低压臂 C2内部有1个电容元件击穿,W 相高压臂 C1内部有5个电容元件击穿,造成 U 相二次输出电压降低,W 相输出电压增高。
在此基础上分析了电容元件击穿的原因,并从出厂把关、定期试验、备品备件储备等5方面给出了相应预防措施。
%In allusion to the problem of three phase output voltage imbalance of TYD 500/ 3-0.005H typed capacitive volt-age transformer in some 500 kV substation,by means of experiment on the faulted transformer,reason for the fault was ini-tially judged as capacitor element breakdown.It was discovered that there was one capacitor element breakdown inside low voltage arm C2 of U phase and five capacitor elements breakdown inside high voltage arm of W phase which caused reduc-tion of secondary output voltage of U phase while increase of output voltage of W phase.Reasons for capacitor element breakdown were analyzed on the above analysis basis and relevant precaution measures were proposed in aspects of factory quality ensurance,routine test,reserve parts storage,and so on.【期刊名称】《广东电力》【年(卷),期】2015(000)008【总页数】4页(P77-80)【关键词】电容式电压互感器;电压不平衡;高压试验;元件击穿【作者】齐佳鑫;马宏光;安希成【作者单位】广西电网有限责任公司柳州供电局,广西柳州 545006;云南电网有限责任公司德宏供电局,云南德宏 678400;深圳供电局有限公司,广东深圳518000【正文语种】中文【中图分类】TM451某500 kV变电站型电容式电压互感器(capacitor voltage transformer,CVT)于2002年投运,2014年2月10日变电站监控系统显示500 kV龙沙甲线路三相电压分别为297 kV、310 kV、311 kV(正常电压在306~308 kV之间),500 kV主变压器1、主变压器2保护显示电压及500 kV龙沙甲线5041CVT端子箱空开进线端测量线路二次电压均分别为59 V、62 V、62 V,开口三角零序电压4.8 V。
一起500 kV变电站母线电压互感器断路器异常动作分析
压侧刀闸2 0 2 2 维护 , 站 内将 2 2 0 k V各 间隔倒 至 I 母 运 行 。倒母 过程 中 , 将母联 2 3 1 开关 断 开后 I I 母P T 第 二 绕 组 空 开 跳 闸 。继 电保 护 人 员 赶 至 现场 后 发 现 液 晶 面板 显 示 第 一 套 母 差 保 护 I 母 电压 正 常 , I I
并列 的成 因 , 提 出了有效 的防 范措施 。
2 现场检查及处理情况
现场 发现这个异常现象后初步怀 疑为 I 、 I I 母 P T第 二 绕 组 电压 出现 了并 列 , 随 即 采取 了逐 级 排 除 的办 法 。 先 行 对 场 地 的 I I 母P T第 二 绕 组 空 开
QF I I I 下 桩头进 行测 量 , 测得 空开下 桩头 三相 带交 流
7 0 2 0 1 3 J I ANGXI E L ECT R I C POWER
l 电网技 术 I
2 XD, 现 场查 看 刀 闸位 置 指示 都 与 现 场一 次 运行 方 式一致 , 说 明该 节 点正 确 动 作 。常 闭 节点 对应 电压 切 换 继 电器 的复 归 回路 , 在端子 4 D4 9 及4 D5 1 处 测 得 直 流 电压 + 1 1 5 V, 说 明该 节 点也 正 确动 作 。在 端 子4 D6  ̄ 8 处 将 各 线 路 保 护 电压 切 换 箱 I I 母 电 压 回 路解开 , 测 得 端 子排 交 流 电压 为 零而 从 屏 顶小 母 线
母 电压为零 ; 第二套母差保护同时存在 I 、 I I 母电压。 P T空 开跳 闸时 现场 运行 方 式 为 : 2 1 1 开关 、 2 1 2
某500kV CVT的故障原因诊断及分析
Y N ag X in ,Q N We, U u , H N h—og A G Y n , UQag I i G OR i Z A G Z i n y
接 的放 电痕 迹 。分析 指 出, 分 电容 器元件 的被 击 穿或 短接 造成 了分压 比 的 变化 , 而导致 二 部 从 次电压 的升 高 , 引起保 护 动作 。
关键 词 : 电容式 电压 互感 器 ( V ) 介 损 ;绝缘 电 阻 ;电容 器元 件 ; 压 比 CT ; 分
编 号 :17 —77 2 1)40 6 -4 T 5 . 6415 (0 10 -0 8 0
及电容值均严重不合格 , 步分析是上节耦合 电容器密封盖密封不严导致 受潮, 初 形成 内部部分
绝缘 贯 穿性放 电通道 , 使得 部 分 电容 器元件 被 击 穿或 短 接 。通 过 吊芯检 查证 实 了上部 密封 盖 密封 不 严 导致此 C T在 一年 的 运行 中逐 渐 受潮 , V 电容 器心 子上 有部 分 电 容 器元件 被 击 穿或 短
mosu e i u h b th o VT i e r Sc n i u u p r t n a d t e t c f ra d w rs o t it r n s c ac fC 1 y a ’ o t o s o e a i n h r eo e k o n o h r n n o a b — c r u t fs me c p ct n e s c in x s . I i p i t d o t i h n l ss t a h r a d wn o i i o o a a i c e t s e i s t s on e u n t e a ay i h tt e b e k o r c a o t s o — i u t f o a a i n e s ci n a s s t e c a g fv l g a i wh c s st e s c n — h f c r i o me c p ct c e t s c u e h n e o o t er t l c s a o h a o, i h r e h e o d i
500kV电容式电压互感器中间变压器绝缘缺陷分析陈坤汉
500kV电容式电压互感器中间变压器绝缘缺陷分析陈坤汉发布时间:2021-08-27T09:09:08.979Z 来源:《河南电力》2021年4期作者:陈坤汉陈浩盟郑宝敏[导读] 电容式电压互感器(Capacitor V oltage Transformer,以下简称CVT)具有结构简单、耐绝缘冲击强度高、抗铁磁谐振性能好等优点,在电力系统中得到广泛应用[1]。
(广东电网有限责任公司东莞供电局广东东莞 523000)摘要:介绍了一起500kV电容式电压互感器中间变压器一次绕组绝缘电阻为零的缺陷,通过对各项试验数据的分析和解体检查,对缺陷原因作出判断和验证,提供了类似问题的查找方法,并提出了存在的问题及预防措施。
关键词:电容式电压互感器;中间变压器;绝缘缺陷;分析1 引言电容式电压互感器(Capacitor V oltage Transformer,以下简称CVT)具有结构简单、耐绝缘冲击强度高、抗铁磁谐振性能好等优点,在电力系统中得到广泛应用[1]。
CVT主要由分压电容和中间变压器组成,其中中间变压器是将中间变压器、保护装置、补偿电抗器和阻尼装置密封在油箱内形成的。
中间变压器常见故障有:中间变压器一、二次绕组绝缘损坏、油箱发热、绝缘电阻不合格等[2]。
本文中笔者针对某变电站500kV出线CVT中间变压器一次绕组绝缘不合格的缺陷进行了试验分析,判断绝缘不合格的原因,并通过解体得到验证,最后提出存在的问题和预防措施,为同类型缺陷提供借鉴参考。
2 缺陷情况2020年4月18日笔者对某站500kV线路CVT开展停电预防性试验,试验项目包括:CVT分压电容的电容量及介损测试、CVT本体、中间变压器一次绕组对地及二次绕组绝缘及低压端对地绝缘测试。
从测试结果来看,三相CVT分压电容的电容量及介损测试结果合格,分压电容及低压端的绝缘电阻合格,说明三相CVT的分压电容绝缘情况良好。
而A、B相CVT中间变压器一次绕组对地及二次绕组的绝缘合格,C 相CVT中间变压器一次绕组对地及二次绕组(XL)的绝缘为零,不符合电力设备检修试验规程中大于1000兆欧的要求[3],初步判断该C相CVT中间变压器一次绕组绝缘电阻存在缺陷。
一起500kV电容式电压互感器电容量异常分析
一起 500kV 电容式电压互感器电容量异常分析发布时间:2021-09-04T00:56:12.929Z 来源:《福光技术》2021年9期作者:吴智敏[导读] 再通过电磁单元转变成可提供保护、计量用的二次低电压 [2]。
国网福建省电力有限公司检修分公司福建福州 350013摘要:针对某变电站一起 500kV 电容式电压互感器在进行介质损耗因数及电容量试验过程中发现电容量超标情况,结合 CVT 工作原理,试验人员采取多种试验接线,并根据每种试验结论的一致性,判定该 CVT 内部电容屏确已发生部分击穿 , 并给出更换及解体的建议,最后对该CVT 解体分析,查明故障原因并给出处理措施。
关键词:电容式电压互感器(CVT);介质损耗因数及电容量;试验接线;击穿;解体引言500kV 电容式电压互感器(CVT)是由上、中、下三节电容单元和一电磁单元构成 [1],其原理图如图 1 所示,电容单元先将一次高电压分压成较低的电压,再通过电磁单元转变成可提供保护、计量用的二次低电压 [2]。
图 1CVT 原理图2020 年 5 月 16 日,福建省某变电站 500kV 某某Ⅱ路 CVT 进行停电例行试验时,发现 B 相的中节电容单元的试验数据均异常,其电容量分别与出厂、交接、首检的数值比较,均超 2%(警示值)[3],介质损耗因数也均接近 0.25%(注意值)[3]。
现场通过多种试验方法验证,每种方法的试验数据均一致,判断中节内部存在少量击穿的电容屏。
更换正常设备,并对 B 相异常的中节进行解体,内部确实有 5 层电容屏已经击穿,与试验结果一致。
1、试验过程1.1设备信息500kV 某某Ⅱ路 CVT 是桂林电力电容器有限公司在 2012 年 1 月份生产的型号 TYD14500/ √ 3-0.005H 的 CVT,从 2013 年至今,已投运 7 年,期间未出现异常现象。
1.2试验数据B 相出厂、交接和首检试验数据,时间分别为 2012 年 1 月、2012年 11 月和 2014 年 3 月。
500kV电容式电压互感器的运行监视及故障分析处理
500kV电容式电压互感器的运行监视及故障分析处理摘要:电力的快速发展使我国其它行业发展非常迅速。
为了降低500kV电容式电压互感器(CVT)故障导致电量计量错误或事故的风险,依据CVT工作原理及特点,结合某水电站运行实例,用正接、反接屏蔽和自激法分析了运行中CVT出现的典型故障和原因。
关键词:500kV电容式电压互感器;运行监视及故障分析处理引言电力的发展奠定了我国整体经济发展的基础。
电容式电压互感器(CVT)在运行过程中误差稳定性不高,易出现计量误差超差现象,直接影响电能计量的准确性。
1 CVT工作原理电容式电压互感器(CVT)由电容分压器和电磁单元两部分组成,其设计和相互连接使电磁单元的二次电压实质上正比于一次电压,且相位差在连接方向正确时接近于零。
C1是由C11、C12、C13组成电容分压器的高压电容,C2是电容分压器的中压电容,载波耦合电容器C是由C1和C2组成;500kVCVT共有三节瓷套,C11在上节瓷套中,C12在中节瓷套中,C13和C2在下节瓷套中并由法兰和电磁部分连接在一起;T为中间电压变压器,将中间电压降为100/槡3V和100V两种电压输出,并按一定精度提供一定的输出容量,供电压测量、功率测量及二次继电保护用;P为保护装置,作用是限制补偿电抗器上的过电压,并参与抑制铁磁谐振;XL为补偿电抗器,XL与T的漏抗一起,与电容分压器的等值容抗在工频下处于串联谐振状态,以补偿电容分压器的容抗压降,使电容式电压互感器的二次输出精度高、输出容量大。
Z为阻尼装置,是由速饱和电抗器与电阻串联组成,其作用是阻尼电容式电压互感器可能出现的铁磁谐振。
在该CVT中,抑制铁磁谐振的回路有两个。
第一个是阻尼装置Z,由速饱和电抗器与电阻串联组成,并联于剩余电压绕组,其工作原理是利用速饱和电抗器具有一电压域阀值的特性,也就是当其端电压小于电压域阀值时,磁路不饱和,呈现很高的感抗,流过的电流很小,当其端电压大于电压域阀值时,磁路迅速深度饱和,流过的电流剧增。
一起500kV电容式电压互感器故障分析
C2
但是, 电容式 电压互 感 器 由于 自身结 构原 因也 常发 生一
N
些故 障 , 例 如进水受潮 、 电容元件损坏 、 电磁单 元 内部故 障等 , 需要 运行 维护 人 员掌握 相 关 故障 的判别 方 法, 以便及时进行
处理 , 避 免造成事故 。
1 基本情 况
图1 某 5 0 0 k V电容式 电压 互感器原理 图
D i a n q i G o n g c h e n g y u Z i d o n g h u a 皇 三 堡 量 皇 垫 -
一
起5 0 0 k V电容式 电压 互感器 故障分析
高 全 李 吻 麻 震烁
( 国网冀 北 电力 有 限公 司检 修 分公 司 , 北京 1 0 2 4 8 8 )
摘
要: 电容 式 电压 互感 器 发生 电容量 超标 现 象 一般 为 电容 分压 器 内部 受潮 、 部 分 电容 元件 击 穿或 短路 等 原 因所致 。 电容分 压器 内
部 某 一 电 容元 件 被击 穿 , 若 不 及 时处 理 , 剩 余 完好 的 电容 元件 将 承 受 比正 常运 行 时 更高 的工作 电压 , 从 而 易造 成恶 性 连锁 反 应 , 引起 更 多 电容元 件 击 穿损 坏 , 最终 导 致设 备 损坏 , 造 成 停 电事故 。 鉴 于此 , 结 合 实例 , 对 一起 5 0 0 k V电容式 电压 互 感器 故 障发 生 的原 因进 行 了分 析, 并 就 提高 设 备运 行 可靠 性 的措 施提 出了 几 点建 议 。 关键 词 : 电容 式 电压 互 感器 ; 电容 元 件 ; 击 穿
容 器 内部装 有 电容芯体 和金 属膨 胀器 , 电 容 芯 体 又 由多 个 相
一起500kV电容式电压互感器缺陷故障案例分析43
对每一单元进行放电后拆下固定电容器心子的拉板和绝缘纸板,取下C2单元的第15个故障元件,剥开元件外层的绝缘包封圈,之后是带有铝箔、纸、膜的元件结构,旋转展开第一层即发现有局部放电击穿烧黑的区域,如图3所示,全部旋转展开后发现击穿是由里而外发展的,最里一层击穿最为严重,范围最大,如图4所示。
2设备解体情况
本次主要对下节C2电容进行解体检查,解体时拆下CVT下节上法兰的上盖板,取出内置的13个扩张器,将电容单元与电磁单元分开,吊出电容器心子,此时可看到下节电容元件共有141个,其中高压臂电容C元件侧面有黑色炭化痕迹,如图2所示。
用电容表和500V兆欧表由下至上测量C2各个电容元件的电容量和绝缘电阻值,其中第15个元件测试数值在1.9-2.4μF之间闪烁不定,测量其绝缘电阻值为零,而其它的元件电容量在2.1μF左右,绝缘电阻值也都大于2000 MΩ,电容量测试数据如下:
由CVT电容分压和中间变压器变比原理可知,当分压电容C2的电容量增大或高压电容C1的电容量减小时,或者中间变压器一次绕组匝间短路导致变比k增大时会出现CVT二次绕组输出电压降低的现象。停电试验结果显示A相CVT的C2电容量与出厂值相比增大4.52%,这与二次电压偏低一致。由于C2电容单元一般由20个左右的电容元件串联而成,只有电容元件击穿或者进水受潮才会导致电容量增加,结合绝缘电阻测试情况,排除受潮可能性。最后判断分压电容C2可能有电容元件发生击穿,决定对A相CVT进行更换。
电容式电压互感器由电容分压器和电磁单元组成,可兼顾电压互感器和电力线路载波耦合装置中的耦合电容器两种设备的功能,CVT的电气原理如图1所示。电容分压器由高压电容C1和分压电容C2组成,电磁单元位于油箱内,由中间变压器、谐振电抗器、阻尼器和避雷器组成,二次绕组端子、电容低压端、接地端及保护间隙等位于端子箱内,部分CVT设备中间电压端子A´不引出(引出为试验用),部分老旧的CVT设备中间变压器一次绕组侧还并接有避雷器。
某500kV断路器均压电容器检修试验的安全事故分析
初始条件为:= t 0时, 0 U= 。 设 流过 人体 的 电流 为 ,
i 1 0 芝i(8 .4 + =[000√ s 22 7 t )一 / ( ) n ]R 2
2 此事故 案例 分析
设此断路器 C T侧均压 电容器为 C, 刀闸侧均压 电容为 c , 得 C =l 6 Fc =l 7 F 2窦测 1 5p ,2 0p 。 9 9 发 生事 故时 , 验 电压 已上 升 为 1 V, 验 试 0k 试
[ ( ̄s p 78s ( 一9 6。]-/ u。尤 1 1 i 一.8n ̄ 8. 7)e51 nt 0I m i 9 f4 6
1 0  ̄ i ( 8 . 4 + 00 04 'n 2 2 7 t )= s
+C R U d 2d /t () 1
自 用 4 z 5 z 动 5H 和 5 H 各测 量 1次 , 然后 计算 5 z 无 干 扰 时数 据 。在 对 C OH 下 T侧 均 压 电容 进 行介 损 试 验 的 过 程 中, 验 电压 刚 刚 上 升 到 试 1 V, 0k 测量频率为 4 z , 5H 时 乙方检修人 员不顾
瞬间 , 过 人 体 的 电 流 最 大 , 约 为 1 0 mA 流 大 00 0 ( 此时 相对于暂态分量 , 态分量在数值 E 稳 完全可 以 被忽略) 。随着 时间增长 , 流过人 体 电流 的暂态分量 以时间常数 T= C1 渐衰减 , R R [屹逐 此 C电气 回路 图
(S h a lc i P w r op rt nE t ( la ihV l g prt n i u nEetc o e roa o x a Ut )H g ot eO ea o c r C i r r a i & Manea c o p n , h n d 10 0 C ia it n eC m a y C e gu6 0 0 , hn ) n
一起500千伏电容式电压互感器末屏未接地故障分析
一起500千伏电容式电压互感器末屏未接地故障分析电容式电压互感器(CVT)具有电磁式电压互感器的全部功能,且有着电磁式电压互感器不可比拟的优点:可兼做载波通信使用,不会与断路器断口电容产生铁磁谐振,而且成本相对较低,耐压水平较高。
因此在110kV及以上电压等级系统中,几乎已经取代了传统的电磁式电压互感器。
因此,对其运行的安全性要求也越来越高,文章分析了一起500kV母线电容式电压互感器的漏油事故,说明CVT运行时末端进行接地的重要性。
标签:电容式电压互感器;末端;未接地;放电前言随着电容式电压互感器(CVT)在电力系统中的广泛应用,其相比于电磁式电压互感器的优势日益凸显,除具有监视运行电压外,容式电压互感器绝缘结构合理,绝缘强度较高。
最重要的是它与结合滤波器一起形成载波高频通道,将系统中的高频谐波分量过滤,同时可对线路负荷电压进行无功补偿。
与此同时,对电容式电压互感器的运行安全性、可靠性关注也越来越高,尤其是其电容末端未接地时,对设备和系统的损害越大。
文章将对一起典型电容式电压互感器末端未接地,导致末端放点事故进行分析,探讨保障其安全运行的防范措施,杜绝此类故障再次发生。
1 故障概况贵阳供电局500kV某变电站,值班人员在进行日常设备巡视时,发现500kV 母线电容式电压互感器端子盖有油漏出,附近地面铺面漏出的油,同时发现CVT 油位记已经看不见了。
值班人员当即向调度报告并将设备退出运行,对500kV 母线A相电容式电压互感器进行停电检查。
检修人员打开二次端子盖发现,CVT电容末端未接地。
如图1所示。
图1 故障时二次接线端子实物图初步分析,电容末端N未进行接地,运行中对dn短进行长期放电,导致二次复合绝缘材料板破裂,中间变压器中油漏出。
2 状态信息收集与数据分析2.1 状态信息收集发生故障的电容式电压互感器系桂林电力电容器有限公司生产,型号为TYD4 500/√3-0.005H,其电气原理图如图2所示。
一起500kV电容式电压互感器二次接线盒发热故障分析及处理 盛军
一起500kV电容式电压互感器二次接线盒发热故障分析及处理盛军摘要:电压互感器是变电站的常用设备,其将一次高电压按一定变比变为二次标准低电压(一般为100V),供保护、计量、仪表装置使用。
电容式电压互感器因其具有电磁式电压互感器无法比拟的优点:可做载波通信使用、不会与断路器断口电容产生铁磁谐振、耐压水平高、经济等,因此,在各类变电站新建、改扩建工程中得到广泛使用。
本文针对一起典型的电容式电压互感器二次接线盒发热故障进行分析,重点说明末屏可靠接地的重要性,探讨保障其安全运行的防范措施及提出运维建议,杜绝此类故障再次发生,提高设备运维管理水平。
关键词:电容式电压互感器;二次接线盒;发热引言电容式电压互感器是由串联电容器分压,然后经电磁式电压互感器降压和隔离,供保护、计量、仪表装置使用。
主要由电容分压器和中间变压器组成。
、二次接线盒是电压互感器由一次电压变为二次电压,供二次接线及检修试验使用[1]。
在日常运行维护与检修作业中,应重点加强电容式电压互感器巡视检查和试验,如外绝缘检查、红外热像检测、渗漏油检查、金具检查、接地检查(外壳接地、末屏接地、二次接地端子接地)、介损与电容量测试、绝缘测试等,以确保设备的可靠运行。
其中,二次接线盒是运维检修试验的重要检查项目。
1故障及应急处理方法2017年6月,检修人员在迎峰度夏专业化巡视测温时发现某500kV变电站一线路电容式电压互感器C相二次接线盒发热,油箱及本体温度无异常,检测温度为71.7摄氏度,其他正常相电压互感器温度为19.1度,环境温度18度,三相对比温差为52.6K。
现场一次、二次电压运行无异常现象,油位指示在正常范围。
C相电压互感器红外图谱和正常相电压互感器红外图谱见图1、图2所示:现场运行情况:一次电压304kV左右,二次电压为60V左右,均无异常。
电压互感器外观检查,未发现渗漏油情况。
检修人员初步判断,发热点位置应为二次接线盒末屏N端与接地端子连接处,可能原因为N端与接地端子接触不良,存在虚接致放电发热。
一起500kV电容式电压互感器电压异常的分析处理
置 中耦合 电容 器 两 种 设 备 的功 能 ¨ ,同 时 , 在实 际应用 中又能 可靠 阻尼铁 磁谐 振并 具备优 良的瞬
变响应特 性 、 济成本 较低 等 , 经 故近 几年在 电力 系 统 中得 到 了广泛 的应 用 。
电压 输 出异 常 、 次端 子排 烧 坏 、 二 电容 器击 穿 、 爆 炸等 。其主要原 因是 电容分压器 和电磁单 元 绝缘 水 平下 降 、 磁谐 振 、 铁 内部 元器 件 击穿 、 计 设 不 合理等 。此外 , 最容 易忽视 的 问题是 C T电容 V 分压 器安装 错误 导致参 数不 匹配 。笔者 简要叙 述
lmi ae n otg sg as i d c t r p ry a tr r g l t n o a a io ni o ie Att e i n t sa d v la e i n l n i ae p o e l e e u a i fr c p ctr u t n st . h f o s s me t a i me,a v s b e s g e t n r p s r i tlai n a d c mmiso ig o d ia l u g si s p o o e f nsalto n o o o si n n fCVT b fr p r - eo e o e a
了河 南某 电厂 2台 5 0 k V 0 V C T电压 异 常故 障情
第 3 卷 第 2期 l 21 00年 4月
电力电容器与无功补偿
P w rCa a i r& Re cie P we o e s t n o e p ct o a t o rC mp n ai v o
V0 . No 2 I3l .
Apr 2 0 . 01
500kV电容式电压互感器局部电容击穿故障论文
500kV电容式电压互感器局部电容击穿故障论文〔摘要〕虽然上述故障并不是经常发生,但如果出现电容式电压互感器电压异常的境况,应当引起高度重视,防止由于故障扩大导致的跳闸停电事故。
电容式电压互感器是在20世纪80年代开始用于我国电力系统高压或超高压电网,电容式电压互感器与电磁式电压互感器相比有很多优点,运行维护也较方便,但在运行中也发生过电容式电压互感器爆炸及其他故障的现象。
下面分析一下某变电站由于电容式电压互感器局部电容击穿造成电压异常升高的现象。
1、电容式电压互感器的结构、特点和原理1.1电容式电压互感器主要由电容分压器(CVD)和中压变压器(IVT)组成,如图1所示。
电容分压器由套管和装在其中的若干串联电容器组成,瓷套内充满0.1MPa正压绝缘油,并用钢制波纹管平衡不同环境温度以保持油压。
中间变压器由装在密封油箱内的变压器、补偿电抗和阻尼装置组成,油箱顶部的空间充氮气。
1.2电容式电压互感器是由串联电容器抽取电压,在经过变压器变压作为测量、继电保护等电压源的电压互感器。
电容式电压互感器还可以将载波频率耦合到输电线路用于长途通信、远方测量、选择性的线路保护、遥控、电传打字等。
因此,与常规的电磁式电压互感器相比,电容式电压互感器可防止因电压互感器铁芯饱和引起铁磁谐振外,在经济和安全上还有很多优点。
1.3电容式电压互感器原理接线如图2所示,包括了两大部分即电容分压器及电磁装置1.3.1电容分压器包括高压电容C1(或称主电容器)与串联电容C2(分压电容器),有三个接线端,被测的高电压U1接在第一接线端(一次)与接地端之间,中压接线端与接地端之间为中间电压U2,而电磁式电压互感器YH的一次侧接电压U2。
1.3.2电磁装置实际上是一台将中压降低到所需要的二次电压值的互感器和电抗器L所组成。
电抗器的作用是:由于分压电容上的电压会随负荷变化而变化。
如果在分压回路串联一个电感以补偿电容的内阻抗,可以使电压稳定1.3.3保护装置包括两个火花间隙P1与P2用来限制补偿电抗器和电磁式电压互感器与分压器可能出现的高电压,阻尼电阻Rd是用来防止持续的铁磁谐振。
电容式电压互感器故障分析处理
电容式电压互感器故障分析处理摘要:电容式电压互感器作为各种测量、计量、仪表和继电保护的重要器件,是电气二次回路与一次系统相联络的枢纽,在电力系统中担负着把高电压按比例变成低电压的任务。
本文阐述了电容式电压互感器的结构原理,介绍了电容式电压互感器的特点,探讨了电容式电压互感器的常见故障原因及检查项目,分析了电容式电压互感器的故障案例。
关键词:电容式电压互感器;结构原理及作用;特点;常见故障;故障案例1电容式电压互感器工作原理分析在最近的几年当中,我国受到了环境、经济、能源开发以及政治等多个方面因素的影响,相关电力系统的建设也进入到了一场改革的关键时期。
在此时期之中,如何通过恰当的方式对电力系统的安全性和可靠性加以改善,是工作需要重点关注的项目之一。
所以应当切实对系统设备运行当中产生的故障进行解决,保障系统工作稳定性。
针对电容式电压互感器相关工作原理加以分析,是促进后期工作改进和质量完善的关键点。
总的来讲,电容式电压互感器在运行的过程之中电场相当强大,并且相关设备的绝缘性能相当强大,一般的情况之下相关系统比较适宜使用在110kV以上的电压等级之中,所以,在当前的电力系统建设和相关设备的发展历程当中也得到了相当广泛的使用,对于电力系统和相关行业的进步起到了关键性的意义。
但是由于受到了原材料质量等级、制造工艺技术水准和设计经验等因素的限制,在正式投资运营之后,均会出现各种各样的故障,对于电网的安全运营将会产生深远影响。
所以,对其中的故障进行分析和明确,对于后续工作的开展有着重大的影响。
根据对电容式电压互感器故障发生的原理和基本现象进行分析,其相关装置和设备使用的是传统的氧化锌避雷装置,其通过一次绕组线圈等,将整个系统的电压控制在一个相对稳定的水准之中,进而有效的防止电容式电压互感器出现不良现象,而根据对相关系统和设备运行基本状况进行分析,当一次绕组线圈绕过且产生电压之时,与其发生串联的补偿电抗装置也将产生过载电压,进而使得避雷器上产生了过量的电压,此时起到保护作用的避雷器将能量传输至大地中,进而有效的保护了了电容式电压互感器的运行,使得电力系统工作更加稳定。
一起500kV电容式电压互感器电容击穿故障分析
一起500kV电容式电压互感器电容击穿故障分析王斯斯;刘宇;熊俊;杨森;何彬彬;老洪干;钟少泉【摘要】针对广州地区某500 kV变电站的一起电容式电压互感器(capacitive voltage transformer,CVT)内部电容元件击穿的案例,通过对故障CVT进行解体,并采用扫描电子显微镜和能谱仪进行材料微观特性分析,认为此次故障的主要原因是电容元件制造工艺不佳,在长期带电运行中绝缘薄弱处产生低能局部放电,并最终导致击穿.通过理论分析电容元件击穿个数与电容量变化率、二次电压变化率的关系,提出将500 kV CVT二次电压升高1V或降低2.5V作为预警门槛值,以提升对CVT 绝缘状态预判的时效性.%In allusion to one case of breakdown of capacitor elements inside the capacitor voltage transformer (CVT) in one 500 kV substation in Guangzhou,disassembling inspection was conducted on the faulted CVT,and scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive spectrometer (EDS) were used for analyzing microscopic characteristics of materials.By theoretically analyzing relationship between breakdown numbers of capacitor elements and capacitance change rate and secondary voltage change rate,secondary voltage of 500 kV CVT was proposed to be increased by 1 V or reduced by 2.5 V for being taken as the warning threshold so as to promoting timeliness of prejudgement for CVT insulation state.【期刊名称】《广东电力》【年(卷),期】2017(030)001【总页数】5页(P126-130)【关键词】电容式电压互感器;高压电容;分压电容;二次电压;电容元件【作者】王斯斯;刘宇;熊俊;杨森;何彬彬;老洪干;钟少泉【作者单位】广州供电局有限公司,广东广州510410;广州供电局有限公司,广东广州510410;广州供电局有限公司,广东广州510410;广州供电局有限公司,广东广州510410;广州供电局有限公司,广东广州510410;广州供电局有限公司,广东广州510410;广州供电局有限公司,广东广州510410【正文语种】中文【中图分类】TM451.2电容式电压互感器(capacitive voltage transformer,CVT)在中国大陆的使用和发展已有50多年,它可将电网一次侧的高电压、大电流转换为二次侧的低电压、小电流,供计量、测量仪表以及继电保护等使用,是电力系统正常运行必不可少的主设备之一,目前已经广泛应用于35~1 000 kV电压等级的电网中[1-3]。
500kV变电站电容式电压互感器故障原因分析及经验教训
和 电 力 线 载 波 耦 合 装 置 中 的 耦 合 电 容 器 两 种 设 备 的
功能 。 时在 实 际应 用 中又 能可 靠 地 阻尼 铁磁 谐 振 , 同
且 具 备 优 良的 瞬 变 响 应 特 性 等 , 近 年 来 在 电力 系 统 故
护 B 屏 显 示 T 断 线 , 灯 亮 。 后 备 保 护 C屏 显 示 V 红
‘
额定 一次 电压 :o / k 5o ̄ V
出 厂 日期 :0 1年 6月 20
编 号 :17 96#
二 次 绕 组 :a一1 2 2 Da- n 1 n a一 n D 二 次 电 压 :O /  ̄ 1o 4 lO J o/ ̄ 准 确 等 级 :. 02
障 , 响 了 电 网 的安 全 运 行 。本 ห้องสมุดไป่ตู้ 通 过 对 一 只 5 0k 影 0 V
C T与 分 压 电容 C 并 联 的 电磁 单 元 T V : V被 损 坏 , 次 二
失 压 后 , 现 场 进 行 试 验 、 析 判 断 、 体 查 找 故 障 点 在 分 解 等 , 绍对 c 介 VT发 生 故 障 的 分 析 处 理 方 法 。 图 1 故 障 后 C T尾 端 保 护 间隙 情 况 V
1 故障现象
20 0 6年 9月 6 日 9时 2 4分 左 右 , 5 0 k 变 电 站 某 0 V
2 故障分析
2 1 被 损坏 的 C . VT具 体 参数
型 号 : Y 5 0 一 .0 H T D3 0 / 005
5 0 k 宿 淮Ⅱ 0 V 回线 B相 C T发 生故 障 , 成 该 线 停 运 。 V 造 故 障 后 出现 的 现 象 是 S R 3 S 5 0远 跳 判 别 过 电 压 起 动 ,9 L 0装 置 故 障 , S 3 A 装 置 闭 锁 , S 2 A装 置 RC 9 1 RC 9 5 闭 锁 , S 6 2 A 装 置 异 常 , S 5 0装 置 故 障 光 字 牌 PL0 G SR 3 亮 。差 动 保 护 A 屏 显 示 T 断 线 , 灯 亮 。 差 动 保 V 红
一起500kV电容式电压互感器二次电压异常的故障分析
一起500kV电容式电压互感器二次电压异常的故障分析发布时间:2022-06-08T02:10:32.966Z 来源:《福光技术》2022年12期作者:钱松李雄瑞温明洪[导读] 电容式电压互感器(capacitorvoltagetransformer,CVT)作为一次电压测量装置,能将一次高电压转化成可供计量、测量及保护用的二次低电压。
CVT主要由电容和电感元件组成,或在运行工况下形成谐振回路以保证CVT正常运行,或在一定过电压等因素激励作用下发生异常谐振导致电容式电压互感器自身故障,影响二次设备,严重威胁系统安全稳定。
本文通过深入研究电容式电压互感器二次电压异常故障影响分析。
云南电网有限责任公司曲靖供电局云南省曲靖市 655000摘要:电容式电压互感器(CVT)由电容分压器和中间变压器等电磁单元组成,在电力系统高电压等级中有着广泛应用。
其主要作用是通过串联电容器分压,再经电磁式互感器和隔离,将高电压按比例关系变换成100V或更低等级的标准二次电压,供保护、计量、仪表装置取用。
耗角正切值(简称介损)和电容量测试是CVT的检修试验项目之一,由此可以灵敏的发现绝缘劣化、受潮及电容元件击穿等运行缺陷《电力设备预防性试验规程》中规定:对于20kV以上的电容式电压互感器每1~3年对其绝缘电阻及介质损耗、电容介损进行测量。
基于此,本篇文章对一起500kV电容式电压互感器二次电压异常的故障进行研究,以供参考。
关键词:500kV;电容式电压互感器;二次电压异常;故障分析引言电容式电压互感器(capacitorvoltagetransformer,CVT)作为一次电压测量装置,能将一次高电压转化成可供计量、测量及保护用的二次低电压。
CVT主要由电容和电感元件组成,或在运行工况下形成谐振回路以保证CVT正常运行,或在一定过电压等因素激励作用下发生异常谐振导致电容式电压互感器自身故障,影响二次设备,严重威胁系统安全稳定。
500 kV电容式电压互感器典型故障分析
500 kV电容式电压互感器典型故障分析【摘要】介绍了500 kV电容式电压互感器在运行中出现二次电压异常、中间变压器故障的典型案例,提出故障的分析办法,和解决拆去的相应措施。
【关键词】电容式电压互感器典型故障1引言电容式电压互感器(如图1)(CapacitorV oltageTransformer,简称CVT)是由电容分压器和电磁单元组成的具有独特结构的电气设备,其电磁单元的二次电压实质上与施加到电容分压器上的一次电压成正比,而且其相位差接近于零。
在220kV及以上电压等级变电站中,由于电磁式电压互感器的制造难度不断增大,电容式电压互感器以结构简单、造价不高等优势更显突出。
目前,500kV及以上电压等级电压互感器几乎全部采用电容式电压互感器。
电容式电压互感器常见的异常现象主要有:二次电压波动、二次电压低、二次电压高、电磁单元油位过高、投运时有异音等。
2故障案例2.1 案例1(1)某500千伏变电站2号主变TYD2/-0.005H电容式电压互感器,为2006年8月产品,共3台。
2007年6月投入运行。
2008年8月进行新设备投运后首次试验,试验数据与出厂试验数据无明显变化。
2012年9月,发现2号主变一次电压偏高于系统电压。
对2号主变一次电压进行数据对比检查,并对电压互感器二次电压进行电压实测和回路检查,电压实测值折算后与监控系统显示电压基本一致,三相对比,C相电压相对低些。
调用监控系统所存历史数据(2011年2月23日至2012年9月9日),显示2号主变一次电压偏高。
检查2号主变一次电压互感器二次接线箱、端子箱以及测控屏、保护屏接线良好,CVT外观检查无异常,判断可能是CVT设备内部可能损坏。
2012年10月2号主变一次CVT 退出运行,并进行介质损耗及电容量试验。
试验数据与2008年测试数据进行了对比分析,发现A、B、C三相介质损耗和电容量均有一定程度增加。
经过测试:A相:共增加1300pF,估算击穿12个元件左右,其中上节与上次试验数据比较电容量增加650pF,第二节与上次数据比较电容量增加650pF;B相:上节与上次试验数据比较电容量增加1450pF,估算击穿14个元件左右。
一起500kV电容式电压互感器电容击穿故障分析
c o p y( S EM )a n d e n e r g y d i s p e r s i v e s p e c t r o me t e r( EDS ) we r e u s e d f o r a n a l y z i n g mi c r o s c o p i c c h a r a c t e r i s t i c s o f ma t e r i a l s .By
b e i n g t a k e n a s t h e wa r n i n g t h r e s h o l d S O a s t o p r o mo t i n g t i me l i n e s s o f p r e j u d g e me n t f o r C VT i n s u l a t i o n s t a t e .
元件击 穿的案例 ,通过对故 障 CVT进行解体 ,并采 用扫描 电子显微镜和 能谱仪进行材 料微观特 性分析 ,认 为此
次故 障的主要原 因是 电容元件制造工艺不佳 ,在长期 带 电运 行 中绝缘 薄弱 处产 生低 能局部 放 电,并 最终导致 击
穿。通过理论 分析 电容元 件击 穿个数与 电容量 变化 率 、二 次电压 变化 率 的关 系,提 出将 5 0 0 k V C VT二 次电压
o n d a r y v o l t a g e c h a n g e r a t e ,s e c o n d a r y v o l t a g e o f 5 0 0 k V CVT wa s p r o p o s e d t o b e i n c r e a s e d b y 1 V o r r e d u c e d b y 2 . 5 V f o r
500kV电容式电压互感器异常分析
44
A相 303 302. 25 0. 75 60. 60 60. 45 0. 15
B相 307. 8 303. 5 4. 3 61. 56 60. 70 0. 86
C相 302. 15
302 0. 15 60. 43 60. 40 0. 03
3 异常原因及分析
500 kV线路单相对地电压为 500/ 3 kV 按分
个密封点 一个为分压电容器末端接地引下线套管 ( A点) 另一个为中压分压电容器的抽头至电磁装 置的引下线套管( B点)
正常情况下 A B点应密封良好 但由于制造
工艺方面的原因 造成 B点不严密 致使下节瓷套 内的绝缘油通过 B 点渗漏至电磁装置油箱内 使电
磁装置油箱满油位 下节瓷套内由于渗漏使油位下 降而缺油 最上面的电容器元件绝缘击穿使高压分
压电容器 C 电容量变大 X ( X =1/ 2 f C ) 变小
1
C1 C1
1
导致分压比 U1 / U2 ( XC1 / XC2) 变小 从而使 CVT 的
二次输出电压 U2 偏高
更换同型号的 CVT后 电压显示恢复正常
图 1 电容式 CVT, B, C 相 CVT 一 二次电压显
表 2 B相 CVT 解体试验数据
位置 上节电容 下节电容
铭牌值 / 礷 0. 015521 0. 015553
测试值 / 礷 0. 015570 0. 015750
上 下 2 节的分压电容器全部密封在各节瓷套 内的绝缘油中 上 下 2 节瓷套相互密封 通过紧
固螺栓连接 但下节瓷套与电磁装置油箱之间有 2
1 CVT 的结构
CVT结构如图 1 所示 主要由高压分压电容器
C 中压分压电容器 C 电磁装置 3 部分组成 分
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
一起500kV电容式电压互感器缺陷故障案例分析
发表时间:2019-07-09T11:51:17.997Z 来源:《电力设备》2019年第6期作者:陈江添
[导读] 摘要:电容式电压互感器在发生内部电容击穿故障时,会改变中间变压器的变比,从而引起二次电压的变化。
(广东电网有限责任公司东莞供电局东莞 523000)
摘要:电容式电压互感器在发生内部电容击穿故障时,会改变中间变压器的变比,从而引起二次电压的变化。
本文介绍了一起CVT二次电压偏低的故障缺陷,通过红外测温、停电测试及设备解体,最终确认缺陷原因为CVT分压电容C2发生击穿引起二次电压异常。
结果表明,在确保元件制造质量与安装质量的同时,应加强对二次电压的测量和记录,对异常情况及时上报并消缺有助于设备的安全稳定运行。
关键词:电容式电压互感器;二次电压偏低;电容击穿
0 引言
电容式电压互感器(Capacitor V oltage Transformers)简称CVT,与电磁式电压互感器相比,具有电场强度裕度大、绝缘可靠性高、不与开关断口电容形成铁磁谐振并能削弱雷电波头等电气优点。
电容式电压互感器一般适用于110kV及以上电压等级,目前在电力系统已得到广泛应用。
电容式电压互感器由电容分压器和电磁单元组成,可兼顾电压互感器和电力线路载波耦合装置中的耦合电容器两种设备的功能,CVT 的电气原理如图1所示。
电容分压器由高压电容C1和分压电容C2组成,电磁单元位于油箱内,由中间变压器、谐振电抗器、阻尼器和避雷器组成,二次绕组端子、电容低压端、接地端及保护间隙等位于端子箱内,部分CVT设备中间电压端子A´不引出(引出为试验用),部分老旧的CVT设备中间变压器一次绕组侧还并接有避雷器。
图1 CVT电气原理图
本文介绍了一起500kV电容式电压互感器二次电压偏低的异常情况,从CVT原理和结构出发分析了缺陷的可能原因,通过解体检查验证了CVT分压电容C2已经被击穿,并就CVT日常运行维护提了几点建议。
1 设备缺陷概述
1.1 运行中CVT二次电压情况
某500kV变电站#2主变变高侧三相CVT的二次电压监测如下,#2主变变高A相CVT在近三年的监测中存在二次电压偏低。
B相、C相CVT二次电压一直稳定在60~61.3V之间,A相CVT二次电压则在57.6~59.4V间波动,电压幅值与其余两相比较有-5%左右差别,设备运行状况相对稳定。
1.2 运行中红外测温情况
现场使用FLIR公司生产的P630红外线成像仪对#2主变变高CVT各相进行测温,采用同类分析判断法发现三相CVT瓷瓶表面温度分布均匀,相间温差较小,最大温差为0.5度,无明显的发热现象。
1.3 设备停电试验情况
结合#2主变停电机会,我们对#2主变变高侧三相CVT进行了停电检查。
检查发现二次电压偏差较大的A相CVT的C2电容量为102000pF,与出厂值相比增大4.52%,介损值为0.320%,超过规程要求,也比B、C两相明显偏大。
三相CVT测试数据如下:
由CVT电容分压和中间变压器变比原理可知,当分压电容C2的电容量增大或高压电容C1的电容量减小时,或者中间变压器一次绕组匝间短路导致变比k增大时会出现CVT二次绕组输出电压降低的现象。
停电试验结果显示A相CVT的C2电容量与出厂值相比增大4.52%,这与二次电压偏低一致。
由于C2电容单元一般由20个左右的电容元件串联而成,只有电容元件击穿或者进水受潮才会导致电容量增加,结合绝缘电阻测试情况,排除受潮可能性。
最后判断分压电容C2可能有电容元件发生击穿,决定对A相CVT进行更换。
2 设备解体情况
本次主要对下节C2电容进行解体检查,解体时拆下CVT下节上法兰的上盖板,取出内置的13个扩张器,将电容单元与电磁单元分开,吊出电容器心子,此时可看到下节电容元件共有141个,其中高压臂电容C13有119个电容元件串联。
外观检查发现C2单元上面几个元件侧面有黑色炭化痕迹,如图2所示。
用电容表和500V兆欧表由下至上测量C2各个电容元件的电容量和绝缘电阻值,其中第15个元件测试数值在1.9-2.4μF之间闪烁不定,
测量其绝缘电阻值为零,而其它的元件电容量在图2
的,最里一层击穿最为严重,范围最大,如图。