[摘要] 通過對某執行的220 kv電容式電壓互感器(cvt) 的故障分析，總結出對裝置執行維護、裝置缺陷處理及裝置故障查詢的經驗和教訓，同時提出了相應的防範改進措施。
[關鍵詞]：電容式電壓互感器；cvt；執行維護。
近年來，在220kv及以上電壓等級電網中，普遍使用電容式電壓互感器(簡稱cvt)，雖然比電磁式電壓互感器執行維護工作量減少，故障機率降低，但在500kv變電站的實際執行維護中，cvt出現了多次故障，而且故障的都是電容單元，這樣不但導致二次側輸出電壓會發生相應變化，甚至還可能會發生**。所以只有及時發現處理cvt此類異常情況，才能防止事故擴大，保證電網安全穩定執行。
1 故障情況簡介
2023年03月21日22時，在配合對側檢修，恢復220kv桂木ii線送電後，檢查線路帶電情況，發現220kv桂木ii線線路相電壓c相為126kv，比a相及b相的136kv低10kv，但是還未達到保護報警條件，現場檢查主
一、主二保護、測控裝置二次取樣為a相61v，b相61v，c相57v，同時聯絡地調（因為對側220kv木棉站為無人值守站）詢問對側電壓，其答覆三相電壓均正常。又進一步檢查，在220kv桂木ii線線路cvt端子箱檢查無端子鬆動等其他異常，並在端子排及cvt的二次端子處用萬用表測量電壓，都與二次取樣一致，經分析確認為本體異常，所以立即申請轉檢修處理。
2 cvt 結構及工作原理
本站使用的是上海mwb互感器****生產temp220su型cvt，原理接線如圖1所示， 其結構由電容分壓單元和中間變組成，電容分壓單元由耦合電容單元c1與分壓電容c2組成， 耦合電容單元c1由三節電容器c11、c12串接組成。裝置正常執行時耦合電容單元c1承擔大部分電壓， 而分壓電容c2所分擔電壓比較小，起到分壓作用，結合中間變壓器，實現將大電壓轉變為可供二次保護、測量安全使用的小電壓。
圖１ temp220su型cvt原理接線圖
3故障原因分析及判斷
由其工作原理可知，二次電壓的大小與中間變壓器的變比和分壓電容的電容大小有關，二次電壓僅是降低並未完全失壓，故不可能是電磁單元變壓器一次引線斷線或接地、分壓電容器c2短路等故障所致，由此分析故障原因可能為：
（1）電磁單元變壓器二次引線部分匝間短路；
（2）電容分壓器c11、c12電容變小；
（3）分壓電容器c2電容變大。
4電氣試驗檢查及結果
4.1 二次引線直阻測量
為驗證是否為電磁單元變壓器二次引線部分匝間短路故障，進行了二次引線直阻試驗，試驗資料如表1 所示。
表1 二次引線直阻測量值
注：溫度為6℃，濕度為22%.
對測試結果進行分析判斷，未發現二次引線存在短路問題。由此可判斷，該cvt 二次電壓降低不是由於磁單元變壓器二次引線部分匝間短路造成的。
4.2 分壓電容介質損耗及電容量測量
4.2.1對220kv桂木ii線線路cvt三相的c2進行了介質損耗及電容量試驗，試驗資料如下表2：
表2 三相介質損耗及電容量試驗
注：溫度為6℃ ，濕度：37%。
從試驗中發現c相c2電容量超出標稱11%，通過計算可以判斷二次電壓因為電容量的增加減少5v左右，從而可以分析判斷c相電壓低的原因就是因為其c2電容量增加造成。
4.2.2 對220kv桂木ii線線路cvt c相的c11、c12、c2進行了介質損耗及電容量試驗，試驗資料如下表3：
表3 c相介質損耗及電容量試驗
注：溫度為10.1℃，濕度：34%。
由試驗資料可以判斷220kv桂木ii線線路cvt c相的c11未發生異常， c12未見明顯異常，進一步確定該故障應該主要是由c2電容值增加引起的。
4.3 試驗結果分析
檢查投產時的交接試驗，各項資料正常。根據此次試驗分析的結論和綜合情況判斷，此次故障原因應該是由於分壓電容c2電容值發生變化，導致二次電壓改變，出現了三相電壓不一致的異常情況。隨後在返廠解體，在測量電容器元件的電容量，發現電容器c2 內第7 個電容器元件電容量為0，進一步檢查發現在電極處有放電痕跡，這個電容器元件已擊穿。
最後廠家給出的結論是在製作電容器元件時，操作人員當繞好電容器元件後在放置電極時輕微的損傷了薄膜，由此而造成了微小缺陷，投入執行後，在系統過電壓的作用下，使此缺陷區域性放電進一步擴大，經過一段時間執行，將此電容器元件擊穿，造成二次輸出電壓偏低故障。
5執行維護與缺陷處理建議
5.1 執行維護建議
5.1.1 此類cvt電容值變化一般有個量變到質變的緩慢過程，在初始階段，電容值公升或者減很緩慢，造成的影響也只是二次取樣細微公升或者減，由於沒有達到保護裝置的告警條件，無告警資訊，所以要求值班人員維護認真，密切監視取樣值，一發現三相或者單相取樣異常時，及時檢查分析處理，以免故障發展擴大，造成絕緣擊穿甚至**等重大事故。
5.1.2 執行維護單位要加強對產品廠家在製造過程中的質量控制，特別是重點監督電容元件的篩選與安裝質量。
同時要加強對此類cvt的試驗管理，出廠時要有出廠試驗，投產時要有交接試驗，執行後要按規程定期開展預防性試驗，對比試驗資料，如電容值變化要認真分析，必要時還要縮短預試週期。
5.2 缺陷處理建議
雖然此次事故的源頭是在製作過程中電容元件薄膜損傷，是該產品存在先天性缺陷，但是作為執行維護單位，在執行過程中，如果不能及時處理，異常就可能會成為故障，甚至有可能發生cvt **事故。所以要制定此類故障的反事故預案，做好演練。
5.2.1 cvt 若出現二次電壓異常偏高現象，需分析原因。在檢查自動裝置及二次迴路正常後，應結合現場紅外測溫，及時停電測量電容值，避免故障進一步惡化而發展為擊穿**事故。
5.2.2 cvt 在投運1 年內應測量電容值，每節電容值偏差不應超過額定值(出廠值)的-5 %～+10 %，如超過此範圍應查明原因。
大於1 % 出廠值時應縮短試驗週期跟蹤其變化趨勢，進行綜合分析判斷。
5.2.3 針對電容式電壓互感器的分壓電容器故障率較高，應該提前配備此類型號備品，以提高故障處理速度，保證裝置可用率。
6 結論
隨著電容式電壓互感器在電力系統中的廣泛應用，其在一次裝置中故障發生率較高，故障大多發生在耦合電容或分壓電容部分，而此類故障往往導致二次電壓變化，影響保護安自裝置正常執行，或進一步誘發貫穿性擊穿故障，威脅到一次裝置安全。作為執行維護單位，要從執行維護、裝置故障查詢、缺陷快速處理等方面著手，確保及時發現此類異常，能快速消除故障，以確保電網的安全穩定執行。
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