（广东电网有限责任公司惠州供电局 广东惠州 516000）
摘要：电压互感器主要有测量、继电保护、遥测和监控等功能，目前110kV及以上电压等级的电容式电压互感器已广泛应用，其是电网运行中不可或缺的重要设备。本文介绍了一起110kV电容式电压互感器过热故障案例，试验人员对其进行了一系列电气试验并进行了解剖研究分析，最终查明了导致该过热故障的原因。
关键词：电容式电压互感器；发热；高压试验；解体分析
1 引言
试验人员对110kV某站110kV财城线线路电容式电压互感器（以下简称TYD）进行红外测温，发现该TYD电磁部分存在发热现象，表现为油箱中上部温度明显偏高，相比其余部分高出约4K，红外测温图谱如图1，不符合《DL/T 664-2008 带电设备红外诊断应用规范》电压致热型设备诊断判据中“电压互感器（含电容式电压互感器的互感器部分）温差不超过2-3K的要求。为防止该TYD缺陷进一步恶化，变电管理所将该TYD拆除更换，并由试验研究所开展解体分析工作。
图1 红外测温图
2 试验情况
解体前绝缘电阻、tanδ、电容量、直流电阻及变比测试结果均无异常，为进一步了解设备发热原因，随即对TYD进行解体，将油箱与电容分压单元分离，观察油箱内情况，可见油清澈干净，箱体内一切元件外观良好
为更直观观察油箱内发热情况，试验人员模拟设备运行工况，从原理图中A点对中间变压器进行加压，试验电压为12.45kV（此时测量中间变压器二次侧剩余绕组af、xf电压为100V），加压过程同时对油箱进行红外测温。加压10分钟后，最大温差已达6.9K，并且温差在持续增大中。从图2可见，发热部位依旧为油箱上部，且清晰可见图中该电阻为发热源。
图2
该电阻为二次剩余绕组中阻尼装置内的电阻元件。该阻尼装置由电容、电感及电阻构成，连接原理如图3。正常运行时，电感L、电容C工频电压下处于并联谐振状态，呈高阻抗，该并联支路相当于开路，电阻R上几乎没有电流流过；当系统出现操作过电压时，电流分频或高频分量较大，回路并联谐振条件被破坏，无法保持高阻态，该并联支路电流剧增，此时借助电阻R消耗功率，以阻止系统谐振的发生。而该电阻在正常运行时持续发热，推断电容C或电感L故障，无法在工频条件下实现并联谐振。
随后，试验人员将阻尼装置进行拆解隔离，测得电阻R=9Ω，与铭牌相符；测得电容C=290.1μF、电感L=38.04mH，电容与电感上均无名牌值可参考，经计算该条件下谐振频率47.97Hz，因此该并联支路在设备正常运行时无法实现谐振。
咨询厂家人员后得知参考值为电容C约为270μF，电感L约为38mH。计算可得电容量相差7.4%。对电容进行进一步解体，解体后内部电容单元结构如图5。
根据厂家提供的参数电容C约为270μF计算，9个电容单元每个电容量应约为30μF，但测量结果为仅剩1个电容单元状况良好，其余8个均有不同程度的增大，最大相差为9.67%。
3 结论
综合上述分析可得，该TYD由于运行年限较长（22年），其二次剩余绕组阻尼装置中的电容器因老化而造成电容量增大，使该阻尼装置失去谐振条件，最终表现为设备在正常运行时，阻尼装置内的电阻持续发热。同时由于电阻的位置在油箱上部，此位置油位较高，因此该位置绝缘油循环冷却效果较差，若缺陷持续发展定会造成绝缘油劣化、零部件过热损坏等更加严重后果。
本次解体分析工作解释了该TYD在运行中发热的根本原因，证实了红外测温工作发现设备隐患的可靠性。对于电压互感器此类电压致热型设备，红外测温过程应严谨细致，尽量排除外界干扰，以确保试验准确性。
论文作者:李冲
论文发表刊物:《河南电力》2018年12期
论文发表时间:2018/12/3
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