电容式电压互感器在体系内可起到对高电压分压、降压以及隔离的作用,其采纳串联电容器分压,经由过程电磁式互感器降压和隔离的布局,此布局还可将载波频率耦合到输电线,能有用应对电力体系继电掩护、通讯、遥控以及丈量等需求。阻尼装配做为电容式电压互感器二次回路布局中一个组件,可对电力体系内谐振进行有用克制。运用到体系内的阻尼装配按阻尼回路元器件构成方式及作用情势可分为谐振型阻尼器、电阻型阻尼器、电子型阻尼器和速饱和电抗型阻尼器,此中谐振型阻尼器因为其对谐振的显著克制功能利用更为广泛。
1 电容式电压互感器布局及事情原理
电容式电压互感器从构成布局上有电容分压器、电磁单位两年夜部门。此中高压电容C1和分压电容C2衔接构成电容分压器,而中央变压器、阻尼器、赔偿电抗器及限压装配在密闭油室内构成电磁单位。如图1所示,电容分压器和电磁单位的布局设计和布局上的互相衔接使电磁单位一次绕组上的电压和二次绕组上的电压与线路一次电压根本上成正比。接入体系时,当衔接偏向正确其相角差靠近于零。
2 故障环境
2.1 缺陷环境阐明
2018年9月27日,某供电局500kV某变电站开展了红外测温,发现35kVⅠ段母线TV C相非常发烧,红外测温显示C相电磁单位油箱温度约为33.9℃,A、B相红外测温温度分离为26.2℃、26.1℃。发现缺陷时该组TV处于正常运行状况,天气阴,情况温度16℃,湿度70%,风速0m/s,辐射系数0.9,运行电压35.99kV,拍摄光阴19时10分,后台显示母线运行电压、启齿电压均正常。故障装备型号为,西安西电电力电容器有限责任公司临盆,额定一次电压kV,额定电压因数1.9U1N/8h,2009年4月出厂、2010年4月投运,装备出厂编号A:0904078、B:0904079、C:0904074。
2.2 电容式电压互感器电磁单位发烧缺陷阐发
电容式电压互感器电磁单位油箱发烧缺陷常见障缘故原由有:油箱缺油油箱进水受潮;二次回路短路;接线打仗不良或不接;中央变压器非常发烧或放电;阻尼器故障。本次缺陷中500kV某变35kVⅠ段母线TV现场反省整体无滲漏油,电磁单位油位正常,放油阀、排气阀密封优越。经历久跟踪红外测温横向对照C相较A、B两相温差最高时6℃,均匀稳固在4～5℃。后台显示运行电压及启齿三角电压均正常。可根本排除电磁单位油箱缺油、二次回路接线打仗不良或不接等缘故原由引起的TV发烧。2019年02月14日停电开展的缺陷反省实验中,重点排查CVT电磁单位油箱进水受潮、二次回路绝缘毁坏、中央变压器非常放电或发烧等缺陷。实验数据详见表1～2。
2.3 电容式电压互感器发烧缘故原由排查阐发
油箱进水受潮、二次回路绝缘毁坏。现场打开该组TV二次接线盒反省,二次接线端子密封优越;对该组TV进行绝缘电阻测试,根据实验规程对测试成果进行三相横向对照阐发并联合油样色谱数据阐发,可排除TV油箱进水受潮及二次回路绝缘毁坏的可能;该组TV注油及排油口密封盖及密封垫齐备,密封盖无松动,盖内密封垫无变形、老化、破损环境。
中央变压器非常放电或发烧。根据CVT电磁单位变比测试、二次绕组直流电阻测试成果,同时联合油箱油样色谱检测成果及后台监控该组CVT一、二次运行电压综合阐发断定,可排除中央变压器非常放电的可能。
阻尼器故障。本组电容式电压互感器采纳的是谐振型阻尼器,由电容与电感并联后串联电阻构成(图2)。阻尼器中的电容、电感经由过程参数选配,使得电容式电压互感器运行在额定频率下阻尼器处于并联谐振,此时阻尼器回路阻抗到达最年夜、相称于开路,使得流过电阻中电流异常小,通常在100～1000mA规模。在此电流下电阻发烧量异常小,如阻尼器中某一元器件(电容器或电抗器)产生故障,电容器和电抗器的并联谐振被冲破,电阻上有跨越限值的电流经由过程,电阻永劫间发烧并进一步引起油箱过热。
从电路的谐振公式看出,当回路中频率产生变化,如低频分次铁磁谐振时,LC并联谐振状况破坏,电阻上也会有必定的电流流过,谐振打消后LC回路并联谐振状况规复,流过电阻的电流变小。
经咨询厂家技术职员,该组TV的电阻、电容及电感设计值分离为电阻5Ω、100W,电容200μF,电感理论计算值为0.05H,在100V电压下阻尼电流不年夜于600mA。当阻尼回路中电感、电容故障导致并联谐振失谐时,中央变压器流过较年夜电流,引起温度非常升高。谐振阻尼器失谐,阻尼回路电流增长后导致一次绕组电流也增长,中央变压器产热严重。可采纳适宜的电路检测阻尼器的谐振电流来断定各元件齐备性,可直接使用调压器进行变压,丈量阻尼器伏安特征测试,以断定其是否满意。
对阻尼回路电流值进行丈量,如图4所示,打开d1、d2之间的衔接片,将da、dn短接,在d1、d2之间施加100V工频电压测试阻尼电流。当阻尼回路中谐振电容器毁坏时会引起辅助绕组dadn及一次绕组电流增年夜,如不实时处置会造成中央变压器绕组发烧、绝缘老化、匝间击穿。一旦阻尼电容或电感毁坏加剧、辅助绕组dadn及一次绕组匝间短路则电流将会继续增年夜,变压器绕组无法蒙受发烧量,终极造成整个中央变压器销毁、二次失压。
2.4 电容式电压互感器缺陷反省
应用停电检修机遇对电容式电压互感器阻尼回路电流值进行丈量,丈量回路如图4所示,打开图3中d1、d2端子之间的衔接片,将辅助绕组da、dn短接。在d1、d2之间注入100V工频(50Hz)和非工频(100Hz)电压测试阻尼回路电流。对电容式电压互感器电磁单位油箱进行开盖反省,反省阻尼电容,电容量丈量值为212μF,电容量误差+6%。可鉴定运行状况下该相电容式电压互感器阻尼回路谐振点产生偏移。
经由过程本次解体反省阐发,确认该CVT电磁单位非常发烧缘故原由为阻尼回路阻尼电容非常,导致正常运行状况下阻尼回路谐振点偏移,工频电压下阻尼回路无法到达并联谐振状况,使得阻尼电阻历久通流所致。
3 结语
电力体系内电容式电压互感器故障率较高,电磁单位故障占多半。此中阻尼回路单位器件故障相对较少,以是当前对付阻尼回路的检测、阐发履历相对较少。经由过程本故障检测、阐发,当现场红外检测发现该类缺陷后,装备停电进行针对性的阻尼回路检测,可有用检测鉴定阻尼回路单位器件是否存在缺陷,对付装备快速规复送电具有紧张意义。
