（广东电网有限责任公司江门供电局)
摘要：介绍电容式电压互感器的工作原理、结构及故障情况，结合CVT介损电容量测试数据、一次电压监测数据、角差比差试验数据，分析某变电站500KV电容式电压互感器电压异常的原因，并提出处理措施和建议。
关键词：CVT；高压电容器；二次电压；分压电容；电容式电压互感器
1引言
受设计、制造、工艺水平和原材料等多种因素的限制，在电容式电压互感器内部，承受高电压的电容分压器介质，存在被击穿的可能，这不仅会影响一次电压测量的准确性，甚至可能引起互感器爆炸、起火等恶性事故，所以及时发现介质异常至关重要。500KV电压互感器在河北省南部电网运行情况良好，但随着运行年限的增加，极少部分CTV内部电容单元出现了因绝缘介质老化或者设计不合理导致的介质击穿情况。以下就一起某500KV变电站CTV电压异常情况进行分析。
2原因分析
2.1CVT原理简介
CVT具有两种功能，第一是电磁式的电压互感器，第二种是代替耦合电容器兼作高频载波用，广泛运用在500kV电力系统当中。CVT是由两个部分组成的，分别是电磁装置和电容分压器。电容分压的组成又是由压电容器C1和串联电容器C2，其中C1（主电容器），由C11、C12、C13。三个电容相互组成；C2为分压电容，其抽头是由瓷套从底座引至电磁装置的油箱内，电磁装置由中间三个部分组成的，分别是变压器、补偿电抗器、阻尼器。现在我来介绍下三个部分的作用，分压器的底座。电容分压器低压端子与地之间的保护间隙S装设在油箱前侧的出线盒内，当载波通讯不被电容式电压互感器不兼作时候，牢固短接保护间隙S需用的导线。电磁装置时将分压电容器上的电压降低稳定在二次电压值左右，供测量回路、继电保护、计量等作用，接线的原理如图1所示。由电容分压原理可知式
中UA—系统运行电压。耦合电容器分压；中间变压器降压；电抗器补偿；阻尼器保护、是CTV的工作原来和内容。**电厂使用的CTV产品是意大产马格里尼1994年生产的，500kV出线5051YH、5052YH(五岗线、五民线)，CPTF--550／5是他的型号，共有6台，均同一型号，CPTF--550／5型2所示CVT电气接线图如上。这是意大利马格里尼制造的产品，型号为CPTF--550／5的CVT，表面看上去是由两节电容器组成，其实是由三个电容串联组成的，其中他的高压电容C1，分为C11和C12两种，低压(分压)电容为C2，且C11为CVT的上节，下节由C12与C2并电磁单元串联组成。由其工作原理可知，分压电容器C2和油箱电磁单元正常状态下，承受的额定电压为12kV左右，而整台CVT承受的电压为550／√￣2kV。
2.2停电试验
针对上述出现的异常现象，首先是让继电保护工作人员对相关的二次回路进行了详细仔细的检查，以确保个电压值的测量到位，结果发现从主二次绕组到接线端处的途中引起的电压下降了，不是二次回路的原因，这就很有可能是CVT内部有局部故障。接下来要查清CVT内部出了什么问题，下一步的工作就是让高压试验班对相关的CVT进行安全的停电试验，实际情况都是一致的规律和输出电压低。于是我们怀疑分压电容C2增大是导致故障相CVT二次输出电压低的主要原因，改变CVT的分压比从而引起的故障。
2.3检查解体
该变电站使用的意大产马格里尼1994年生产的，共有17台，为同一型号。其中有3台CVT有缺陷，为了防止故障进一步发展为设备事故进行了及时的更换，对缺陷的3台CVT进行了有效的替换。同时，以便采取相应解决问题的对策，能进一步探明真正故障的多项原因，针对CVT出现的问题比较多的情况，对更换下来的部分CVT进行了认真的解体检查。5395线路C相CVT解体检查结果是，击穿了两片分压电容C2的26片电容单元；另外5901路A相的CVT解体检查的结果是，击穿了一片分压电容C2的26片电容单元，这测量与电容量的结果是一样的。由此判定，由于分压电容c2电容单元中有部分电容被击穿引起了CVT二次电压的下降。
2.4以上问题分析
通过解体检查可以看出，构成CVT分压器的电容器是由不同数量的电容元件串联构成的，CVT二次电压异常均是由于CVT分压器的电容器内电容元件损坏引起。由于电容器内的电容元件在卷制成型过程中因工艺不良引起绝缘膜和电极起皱，以及铝箔边沿的可能存在的毛刺等，均可造成局部电场分布的改变，使绝缘材料的工作条件恶化，加速了绝缘材料的劣化，是导致电容器元件损坏的主要原因。通常情况下电容器绝缘裕度偏小。在CVT运行的过程当中，电容元件在电容器内发生损坏时，多余的电容元件所承载的运行电压会上升，损坏的电容元件也会不断变多，乃至其它元件所承受的电压也会越高，这样容易引起绝缘的击穿，并形成了一种恶性的来回循环，在严重时可能造成CVT的损坏。
3相应的对策
从以上情况能直接的看出，当c2电容单元中有少数电容被击穿时，CVT还可以运行，同时因为二次电压下降幅度不大(该型号CVT的c2电容单元共26片电容，一片电容被击穿，电压下降4％)，CVT相电压下降大概8％时，保护距离不闭锁，不发电压回器、路断线信号，这时继电保护装置不能发出电压异常的告警信息，这将导致计量装置少计电量。在故障发生时距离的保护装置可能误动作，如果没有监测到已有电容被击穿而继续运行话，将使更多的电容被撞击甚至击穿，最后导致引起CTV爆炸等危险事故。为了能够及时发现CVTC2电容被击穿的缺陷，决定将CTV的二次电压接人一保护装置。其原理是接入线路的三相相电压，每隔一段时间计算一下三相电压的不平衡度，要和整定值相互对照。接连的过定值三趟，装置就会发出CTV危险的提示信号。其动作方程式为：
4结束语
电力系统中的应用十分广泛的是电容式电压互感器。时间的推移被分压电容部分被击穿的缺陷会发生越来越严重的危险，在其它单位也发生过类似缺陷。这次是通过**电厂二次电压出现电压异常的报警，随而在停电试验中发现的缺陷。但是我们不得不进行深度的思考，如果CVT出现上文所说的第二种的情况，就很难及早发现问题，这就很有可能会引起CVT的大爆炸等危险事故。因此，这些就要求高压试验人员每天做好认真的预试工作，做好详细记录，并将每天及其的各试验数据报告与以前的数据还有同类型设备的数据进行认真的仔细比较和认真的分析，以便可以提早发现问题，防范于未来，消除危险。为防止CVT故障，应该注意对电磁单元进行认真仔细的检查，如发现阻
尼器未接人时，互感器万万不能投入进行运行。如果互感器出现反常的响声时应停止运行。当测试电磁单元对地绝缘电阻时，要特别关注内接避雷器对绝缘电阻的影响。电容分压器C1和C2被采用电磁单元作为电源来测量电容量和电容分压器介损时，后就要按照制造厂的说明书上的规定进行修复，正常情况下控制中压端子对地电压都是低于2．5kV，以保证人员生命的安全。测量C2时应不能让补偿电抗器两端的限压元件损坏，对C2电容量大的产品应适当降低试验电压。只有用精确的试验的步骤，这样才能把握设备全面数据准确性。这样才能发现问题，分析设备的不同缺陷。同时，如果条件方面可以得的话，可以对电厂线路更换下来的故障相的CVT进行解体重新检查，查找并分析故障的全面原因；也能在设备上装设CVT在线监测装置，这样一来也更加保证设备的安全平稳的运行。
参考文献
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