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220kV電容式電壓互感器油箱過熱故障分析
評(píng)論： 更新日期：2008年10月29日
2002-09-02T17:30，在試驗(yàn)人員對(duì)某一220kV變電站進(jìn)行紅外接點(diǎn)測(cè)溫例行檢測(cè)時(shí)，發(fā)現(xiàn)220kV線路側(cè)1臺(tái)電容式電壓互感器底座油箱嚴(yán)重過熱，已超過100℃，當(dāng)時(shí)環(huán)境溫度為23℃。為查明原因，及時(shí)將其退出運(yùn)行，進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)從底座油箱過熱到退出運(yùn)行的20min內(nèi)，底座油箱溫度又上升了20℃。
1 試驗(yàn)分析
9月3日，在試驗(yàn)室對(duì)此電容式電壓互感器進(jìn)行了解體試驗(yàn)。通過對(duì)高壓試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，未見該設(shè)備主要元件C1、C2、電磁式變壓器一次繞組（見圖1）等部分有異常；通過對(duì)油化色譜試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，確認(rèn)其內(nèi)部存在嚴(yán)重過熱故障。
圖1 電容式電壓互感器原理接線
為進(jìn)一步查明產(chǎn)生的高溫原因，進(jìn)行解體檢查。發(fā)現(xiàn)電磁式電壓互感器二次阻尼繞阻絲的電木板表面因過熱而嚴(yán)重碳化。通過對(duì)阻尼器（見圖2）的進(jìn)一步檢查，發(fā)現(xiàn)其并聯(lián)電容已擊穿短路。正常運(yùn)行時(shí)，因阻尼器中的電容與電感產(chǎn)生并聯(lián)諧振，阻尼器呈高阻狀態(tài)，相當(dāng)于開路，流經(jīng)電阻的電流為幾毫安，發(fā)熱功率為1mW。當(dāng)阻尼器中的電容擊穿短路時(shí)，輔助繞組（見圖1）上的100V電壓全部加在其電阻元件上（電阻值為9Ω），流經(jīng)該電阻的電流為11.11A，發(fā)熱功率為1.11kW，從而使底部油箱中的油溫急劇上升。絕緣油在高溫下裂解，產(chǎn)生的大量氣體有可能引起油箱爆炸。另一方面，由于高溫引起主絕緣破壞，造成內(nèi)部高壓繞組擊穿放電，引起保護(hù)失壓發(fā)生誤判斷，造成系統(tǒng)解列事故。
2 結(jié)論
（1） 故障主要是由于低壓電容被擊穿，造成短路而引起的。
（2） 常規(guī)的高壓試驗(yàn)方法難以有效地發(fā)現(xiàn)此類故障，而值班員在正常巡視檢查時(shí)，依
靠聽、看等途徑也難以發(fā)現(xiàn)此類故障。目前各變電站配備的紅外測(cè)溫儀器主要是點(diǎn)溫儀，著重檢查設(shè)備接點(diǎn)是否存在過熱，對(duì)于電容式電壓互感器等小充油量設(shè)備，由于其安裝位置偏高，值班員在正常巡視檢查時(shí)無法發(fā)現(xiàn)其油箱溫度的變化。因?yàn)槿魏谓^緣擊穿性事故的前期都伴隨著熱的產(chǎn)生和發(fā)展過程，因此采用紅外測(cè)溫?zé)岢上駜x能及時(shí)有效地發(fā)現(xiàn)設(shè)備過熱性故障和潛伏性故障，有助于在設(shè)備故障早期發(fā)現(xiàn)異常。
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