摘要：近些年以来，高压电容式互感器的故障机率有所上升，本文对高压电容式互感器具有的特点进行了说明，与实际应用中高压电容式互感器常见的故障进行了分析，并且给出了排除故障及预防的对策，还给出了日常作业中对于互感器运行情况实行监控的注意事项，相关内容如下。
关键词：CVT；试验方法；问题分析
1.概述
电容式电压互感器（以下简称CVT）是电力系统重要的一次设备，由于其具有绝缘强度高、结构简单、重量轻、造价低等一系列优点，广泛应用于电力系统中的电压测量、功率测量、继电保护和载波通讯。
电容式电压互感器由电容分压器、电磁单元和接线端子盒组成，其结构有两种：一种是单元式结构，分压器和电磁单元分别为一单元，可现场组装，中压连线外露；另一种是整体式结构，分压器和电磁单元合装在一个套瓷内，中压连线不外露，无法使电磁单元同电容分压器两端断开。对于前者的试验方法比较简便，而后者的下节瓷套中无引出端子的情况，测试方法相对困难。
图1 电容式电压互感器结构原理图
目前常见的CVT多数采用如图1所示的整体式结构，1000kV浙南变的特高压CVT采用了单元式结构。
2.电容式电压互感器的常规试验方法
2.1电容式电压互感器的试验标准
GB 50150-2006 《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》、Q/GDW-11-125-2008《浙江电网电气设备交接试验规程》、JB/T5357-2002《电压互感器试验导则》、DL/T 417-2006《电力设备局部放电现场测量导则》、DL/T 474.4-2006《现场绝缘试验实施导则》。
2.2电容式电压互感器的常规试验内容及方法
2.2.1 极性检查：用1节1.5V的甲号电池正极分别接入CVT的a-n、da-dn等二次绕组的a、da等端，一次绕组（A-X）的A端接指针式直流电压表的“+” 端档、X端接指针式直流电压表的“-” 端档。指针式直流电压表档位应采用较大的档位。当甲电池的负极分别搭入CVT二次绕组的n、dn端，如直流电压表指针正偏，此时为减极性, 反之为加极性。若显示不明显则可将档位逐级降低。搭放时动作要快，以防损坏仪表。甲号电池搭放的时候，应视指针的偏转情况，适当调整档位。
2.2.2变比检查：用试验变压器在PT、CVT、放电线圈的一次高压侧输入高压，用AVA表或万用表在其各二次绕组进行电压测量，计算其比值应与铭牌值相符。测试时一次绕组尾端和外壳可靠接地，二次绕组单点接地。
2.2.3 绝缘电阻测试：采用2500V摇表测量一次对二次及外壳绝缘电阻、二次绕组间及二次绕组对一次绕组、外壳间的绝缘电阻。应读取施加电压后60S的数值或稳定值，作为设备的绝缘电阻值。绝缘电阻值与出厂试验值比较，或与同批产品相比较应无明显差别。在绝缘电阻良好的情况下，二次线圈绝缘电阻测试可代替2kV的二次线圈的交流耐压测试。
2.2.4 一、二次线圈和阻尼电阻的直流电阻测量：使用单双臂电桥对CVT的一、二次线圈和阻尼电阻进行直流电阻测量。其中一次直流电阻测量只对一次绕组首端有引出头的CVT。阻尼电阻测量只对二次绕组中有阻尼电阻且具备测试条件的CVT。在使用双臂电桥测试二次线圈的过程中，N点必须接地，否则在测试过程中会对地放电。
2.2.5电容分压器元件测试：
（1）耦合电容器有末屏引出时采用正接法测量，无末屏引出时采用反接法。
（2）C11、C2介损及电容量测量：
〈1〉有试验抽头：在测量C11时首端施加10kV电压，从抽头采集信号；
〈2〉在测量C2时末端施加2kV电压，从抽头采集信号。
〈3〉无试验抽头，可以采用自激法进行C11、C2测试。
（3）CVT及耦合电容器介损及电容量测量时，其测得的介损值不应大于0.5%（油纸绝缘）或0.2%（膜纸绝缘）,电容值的偏差应在额定值的-5%—+10%范围内。
图2 自激法接线图
3.实际试验过程中遇到的问题及解决方法
3.1电容式电压互感器二次绝缘数据偏低
在某变电所进行CVT的常规试验时，试验人员发现其中一台CVT的二次绕组绝缘电阻明显比其他几台低。经过观察，试验人员发现CVT接线端子盒的二次绕组面板存在水气，后发现接线端子盒门板上的橡胶垫密封不可靠，初步判定由于端子盒进水受潮导致绝缘电阻偏低。经过试验人员及厂家的干燥处理后，二次绕组绝缘电阻与其他几台数据一致，恢复正常。
3.2耦合电容器单元介损值偏大
在某变电所进行CVT的上节耦合电容器的介损试验时，试验人员用反接法进行耦合电容器的介损试验，介损值比出厂值明显偏大。经过观察，试验人员发现耦合电容器瓷套表面存在水气且明显脏污。试验人员对瓷套表面进行擦拭，且经过太阳长时间的暴晒后进行试验，介损值明显变小，与出厂值相比没有明显差别，试验数据合格。
3.2试验接线对介损值的影响
在使用介损仪AI-6000D进行试验时，如果高压引线拖地会造成介损值偏大。
图3 试验原理及向量分析图
上图蓝色框内为高压引线拖地时附加杂散电容的RC串联模型，使δ点的电压UN超前变成UN'，相应的IN变成IN'，Ix相位不变，造成δ角增大，既介质损耗增大。通过将高压引线悬空，介损值数据正常。
结束语
综上所述，通过对电容式电压互感器基本状况进行细致的研究，从实际的角度着手对其中存在的问题和基本故障类型及性质等进行综合性的研究，通过对故障的表现形式和类型进行探析，旨在以此为基础，为今后相关设备工作质量的改进和电力系统运行可靠性、稳定性的提升等奠定坚实的基础。同时，明确了电容式电压互感器故障解决的基本原则，力求为今后电力系统相关工作的开展指明前进方向，为工作的建设树立起坚定的原则，使得电力系统的建设和发展均可以呈现出全新的局面。
参考文献
[1]梁雨林，黄霞，陈长材.电压互感器二次回路异常的原因及对策[J].电力自动化设备，2001（11）.
[2]王晓云，李宝树，庞承宗.电力系统铁磁谐振研究现状分析[J].电力科学与工程，2002（4）.
论文作者:张学星
论文发表刊物:《电力设备》2019年第4期
论文发表时间:2019/7/5
标签：绕组论文; 电压互感器论文; 电阻论文; 测量论文; 电容式论文; 高压论文; 测试论文; 《电力设备》2019年第4期论文;