一起电压互感器低能量放电故障的典型案例

一起电压互感器低能量放电故障的典型案例

赵明星尹涛

(国网新疆电力公司阿勒泰供电公司新疆阿勒泰836500)

[摘要]本文就变电站电压互感器低能量放电故障进行了原因分析与故障处理，通过高压试验与油色谱试验，可确定互感器故障类型，并总结了防范此类故障的措施，为变电检修人员提供了宝贵的经验和现场数据。

[关键词]电压互感器低能量放电

前言

电压互感器（Potentialtransformer简称PT，Voltagetransformer也简称VT）是发电厂、变电站等输电和供电系统不可缺少的一种电气设备，和变压器类似，是用来变换线路上的电压的设备。但是变压器变换电压的目的是为了输送电能，因此容量很大，一般都是以千伏安或兆伏安为计算单位；而电压互感器变换电压的目的，主要是用来给测量仪表和继电保护装置供电，用来测量线路的电压、功率和电能，或者用来在线路发生故障时保护线路中的贵重设备、电机和变压器，因此电压互感器的容量很小，一般都只有几伏安、几十伏安，最大也不超过一千伏安。电压互感器如果损坏，就会失去二次电压，影响计量、保护、同期安全自动装置并网，因此电压互感器也是变电站非常重要的设备之一。

1.故障经过

某供电公司220千伏变电站220千伏城齐线路C相电压互感器投运于2015年10月，生产厂家为西安西电电力电容器有限责任公司生产的TYD220/√3-0.005H型电容式电压互感器，生产日期：2013年5月。

2018年6月16日23时09分，220千伏城齐线送电过程中，线路同期合闸时发现220千伏额尔齐斯变220千伏城齐线C相线路电压二次值不满足同期条件（UX：48.8V，UC：61.6V），现场对线路电压二次回路进行检查无故障，申请调度将220千伏城齐线2273转检修状态，对C相线路电压互感器进行高压试验及绝缘油试验，发现电压互感器电磁单元存在放电现象，对此台设备进行现场吊芯处理发现调节绕组连接螺帽有松动现象。

2.检测技术和分析评价方法

2.1保护试验分析

6月16日17时41分，变电站运维人员接省调令对线路进行冲击试验后，做220千伏城齐线线路侧电压互感器与220千伏II母电压互感器同名相二次电压相位、相序、幅值测试，现场保护人员检查结果如下：

表一：220千伏II母二次电压

表二：220千伏I母电压与II母二次核相情况

测试结论：220千伏城齐线2273相序与额变220千伏I母一致，线路相序正确，线路电压与母线同名相电压（UC）相序一致（此时额变城齐线2273线路电压互感器二次数值正常）；

6月16日19时29分，运维人员接省调令对220千伏城齐线2273做假同期试验，此时保护人员发现220千伏城齐线C相线路电压二次值已降至55.0V，现场假同期试验仍可同期合上2273断路器。

6月16日21时20分，220千伏额尔齐斯变电站运维人员接省调令：220千伏城齐线2273由冷备转运行。22时51分，在同期合上2273断路器时，现场运行人员发现无法正确合上2273断路器，经保护人员检查，此时220千伏城齐线2273线路C相电压二次值为50.3V，同期压差为11V。2273断路器合上后，现场保护人员发现220千伏城齐线2273线路电压为48.8V，此时母线电压为61.5V，两者压差过大（13V），遂对现场二次回路进行检查，确认现场二次回路正确后，通知试验人员对互感器进行绝缘油分析及高压试验的检查工作。

2.2.高压试验

6月17日14时30分，变电检修专业多次对220千伏城齐线2273线路C相电压互感器进行试验（变比、直阻、介损，如下表），确认电压互感器本体试验数据异常（变比数据异常、介损数据无法测试），表三-表六为现场试验结果

表三：中间变压器的绝缘电阻

表五：互感器的变比

表六：互感器绕组直流电阻

从试验数据中我们可以看出：该电压互感器四个绕组实测变比数据已无法满足生产运行要求，建议对设备进行吊芯检修。

2.3.绝缘油色谱试验

表7：线路C相电压互感器油试验报告

油试验结果中氢气、乙炔及总烃含量都超过国标注意值的标准,三比值编码200存在低能量放电故障，由于此台断路器为容式电压互感器，所取的油样只能为电磁单元部分，从油色谱中乙炔及一氧化碳和二氧化碳的试验数据可以判断，电磁单元中，中间变压器的铁芯及绕组没有产生放电现象。单位将此种情况反映给厂家，要求现场进行解体。

2.4.现场解体后检查

现场解体后，并未直接发现故障点，高试班当时对电磁单元的CX端进行绝缘电阻试验，当电压升至2500伏时，会听到明显的放电声，电压升至5000伏时可以看到，调节绕组紧固螺帽周围的油中产生了很多的放电气泡。用手拧螺帽发现多个螺帽松动现象。

图一：为现场吊芯后图片（红色划圈部位为松动螺帽）

2.5.处理后现场高压试验结果

对螺帽进行紧固后，重新进行加压试验，设备内部在未出现放电现象。表八为紧固螺帽后的高压试验结果：

电容式电压互感器试验报告

表九：电压互感器换油后的色谱数据

3.结论

（1）220千伏容式电压互感器在出厂前做谐振试验加运行电压就可测出设备内部螺帽等部件是否松动，所以在验收时一定要严格检查试验报告数据的准确性，并在出厂前派专业人员进行现场监造。

（2）色谱试验能及时反映设备内部故障过热及放电故障，结合高压试验及保护试验能够更加准确的发现缺陷部位。

（1）李德志寇晓电力变压器油色谱分析及故障诊断技术，2013

（2）陈天翔电气试验中国电力出版社，2013