（中国南方电网超高压输电公司柳州局 广西柳州 545006）
摘要：针对某变电站 35kV 侧母线 CVT（采用谐振型阻尼器）二次电压不平衡问题，通过对故障CVT 进行红外测温、试验和设备解体分析，发现谐振电容器被击穿是 CVT 二次电压不平衡的主要原因，并造成了电磁单元温度存在偏差的现象，同时对提出同类设备预防维护的建议。
关键词：电容式电压互感器；谐振型阻尼器二次电压； 红外测温；
引言
变电站低压侧 35KV 无功设备作为电力系统电压调节的重要手段，其连接在同一35kV 母线，35kV 母线电压的采集将直接影响到低压无功设备的正确投切，因此对 35kV 母线 CVT 电压不平衡现象的检查和分析具有很重要的意义。本文中，结合某 500kV 变电站35kV 母线 CVT 不平衡现象、红外测温及返厂解剖的检查分析展开相关概述。
1故障情况简介
2017 年6 月，某站发现35kV 母线CVT（采用谐振型阻尼器）三相二次电压不平衡，数据如表 1 所示。
表 1：35kV 母线 CVT 二次电压数据表
2检查情况
2.1现场试验
（1）绝缘电阻测量数据分析：绝缘电阻测试数据无异常。
（2）电容分压器 tanδ、电容量测量：电容分压器电容量与铭牌值比较基本无偏差，说明分压电容器不是造成其二次电压偏高的原因。
（3）变比测量：A、B 相 3 对二次绕组的变比均小于额定值，也小于 C 相变比（C 相变比与额定值基本相符）。变比测量结果与在运行电压下 A、B 相二次电压偏高的问题相吻合。如表 2 所示。
表2：变比测量
（4）开口三角绕组谐振型阻尼器电流测量：在相同电压下（100V）A、B 相阻尼器的电流明显大于C 相，也大于其额定电流（0.5A），判断A、B 相开口三角绕组谐振型阻尼器损坏。如表3所示。
表3：开口三角绕组谐振型阻尼器电流测量
（5）红外测温数据：A、B、C 相电容分压器温度一致；电磁单元最高温度：A 相： 42.6 ℃，B 相：42.0 ℃，C 相：39.3 ℃。A、B 相温度比 C 相高 2-3K。判断 A、B 相运行中存在过热现象。
（6）电磁单元绝缘油色谱分析：A、B、C 三相绝缘油色谱试验数据均正常，初步判断内部热点温度不高，未造成绝缘油分解。且无固体绝缘损坏问题。
2.2返厂误差试验
（1）带阻尼器进行误差试验，从试验数据看，其角差、比差偏差很大，且比差为正偏差，1S 及 2S 绕组均大于互感器校验规程规定的精度值。
（2）不带阻尼器（打开 d1、d2 连片将阻尼器开路）再进行误差试验。发现角差、比差大幅减小，由此可初步判断阻尼器故障导致二次电压升高。
2.3 解体检查
将 CVT 的电容分压器与电瓷单元解体分离，拆下谐振型阻尼器的谐振电容器，分别测量A、B相CVT的谐振电容器，测试数据如表4。由表 4 可知谐振电容器已经损坏，损坏原因为电容器部分元件击穿，造成整体电容值降低。
表4：A、B 相 CVT 的谐振电容器电容值
2.4 电磁单元解体外观检查
电磁单元各元件外观无放电烧黑痕迹，均正常。绝缘油清澈，无变色、无其它杂质。
3 故障分析
此 CVT 采用谐振型阻尼器，基本工作原理（图 1）如下：谐振型阻尼器由电容 Cx 和电感 Lx 并联后再与电阻 R 串联组成，整个阻尼装置并联于开口三角绕组，电容 Cx 和电感Lx 在额定频率 fN 下为并联谐振状态，谐振回路的阻抗很大，只有很小的电流流过阻尼电阻。
厂家规定：阻尼回路在其额定电压下（100V），回路电流为 0.5A。35kV CVT A、B 相谐振电容器损坏，电容值下降，电容、电感并联谐振回路失谐，阻抗下降，设备在运行状态下其开口三角绕组及阻尼器的阻尼电阻均流过较大电流，根据对阻尼器进行通流试验的数据，可以估算运行中 2台 CVT 开口三角绕组回路的电流为 2-3A，回路电流增大，产生的热量即相应增大，其中阻尼电阻的阻值较大，其发热功率也大（发热功率值见表 5），是造成 CVT 电磁单元发热的主要原因。阻尼电阻的发热功率相对不大，阻尼电阻周围均为绝缘油，能够正常散热，因此 2 台CVT 的温升不高，也未造成绝缘油过热分解产生烃类气体等特征气体。
图1：采用谐振型阻尼器的 CVT 基本工作原理图
运行中 CVT 二次电压升高的原因分析：电容 Cx、电感 Lx 并联谐振回路中，电容器电容值大幅减小，回路失谐，并联回路为容性，CVT 剩余电压绕组相当于接入了一个容性负荷，参照变压器外特性曲线图（图 2），其负荷为容性时，二次电压则相应升高。
4 日常维护建议
采用谐振型阻尼器 CVT 的二次电压出现不平衡现象时，其电磁单元温度、变比、开口三角绕组谐振型阻尼器电流都将出现异常，因此在该型的 CVT 日常运行维护中，应周期性进行以下检查：
（1）红外测温：相间温差不大于 2K；
（2）CVT 二次侧电压检测 : 三相不平衡率不大于 1%；
（3）谐振型阻尼器通流试验 : 施加 100V额定电压，阻尼器电流符合厂家技术要求。
表5：阻尼电阻发热功率值
图2：不同负载性质时变压器的外特性曲线图
结束语：
这次对谐振型阻尼器的 35kV 母线 CVT二次电压不平衡故障的检查，综合采用了红外测温、现场试验、返厂解剖分析等方法，比较彻底的分析了故障原因，提出了同类设备的日常检查维护建议，并就发现二次电压不平衡故障时的处理提供了检查方法。
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论文作者:罗绪崧
论文发表刊物:《电力设备》2018年第25期
论文发表时间:2019/2/15
标签：谐振论文; 电压论文; 母线论文; 绕组论文; 阻尼器论文; 测温论文; 电容论文; 《电力设备》2018年第25期论文;