某某变220kVI段母线电压互感器B相因制造质量不良造成二次电压异常的原因分析

李刚 孙伟 谢宏亮 乜志斌

【摘要】电压互感器为电网安全运行的重要保障环节之一，在电压互感器生产过程中反应出电压互感器制造厂家在产品质量把控上的不足，产品没有达到安全稳定运行的规定要求。说明其在生产环节存在漏洞，制造工艺把控不够严格。造成设备故障。探讨电力设备，特别是互感器因制造工艺不良造成对电网稳定的影响，探寻最佳的防止对策方法。

“关键词”  电压互感器   制造工艺不良  防止对策

一、事件过程描述

2018年8月23日上午10时分，某某公司监控发现220kV杨柳变电站220kVI段母线压变B相相电压偏高（A相相电压134.55kV、B相相电压135.58kV、C相相电压134.55kV）。二次专业人员现场检查220kV电压并列屏测得，B相二次电压61.0V，A、C相二次电压分别为60.2V、60.3V，B相电压偏高。在220kVI段母线PT端子箱处测量压变根部到端子箱二次电压，同样存在B相偏高现象。经排查现场端子排螺丝均紧固到位，无松动引起的接触不良问题。8月30日9时55分，220kVI段母线电压互感器转为检修状态，电气试验试验专业人员对220kVI母线压变进行诊断性试验，绝缘电阻、介损、变比测试试验。

试验结论：220kVI段压变B相一次绕组对1a1n变比值為2172，B相一次绕组对3a3n变比值为2172;与A、C相一次绕组对二次绕组变比值存在明显差值;误差为-1.093%。同时，220kVI段压变B相C11电容量与2012年5月18日试验相比有明显增大，电容量误差为1.908%，存在B相C11电容单元有击穿现象。依据变电五通检测规定：电容式电压互感器电容值初值差≤±2%，220kVI段压变B相C11电容量变化接近2%，综上，220kVI段压变B相不合格，建议三相同时更换。

二、事件原因及暴露问题

1、事件原因：对220kVI段母线电压互感器进行解体检查，重点排查C11分压电容各个电容单元情况，以查找其电容器增大原因。经过对各个电容单元逐个拆解检查，共发现1个电容单元存在击穿现象，是造成电容量增大的直接原因。

2、原因分析如下。

（1）、电容式电压互感器结构：该产品由一节分压电容器和电磁单元叠装组成。分压电容器外绝缘为瓷套结构，瓷套内部由多个电容元件串联组成。出现问题产品电容元件为两膜一纸结构，电容元件结构见图11。

（2）、电容元件击穿原因分析：电容元件的绝缘介质主要为聚丙烯薄膜和电容器纸组成。电容器在运行过程中，在电场和热场的作用下，由于其组成材料的分子结构和成分会发生老化，自身的性能会逐步降低。老化随着时间的增加，最后导致故障。一种是电气强度降低造成元件电击穿。或者由于损耗的增加造成热击穿。电容元件的击穿具有偶发性，根据该产品运行时间及击穿元件的情况看，主要有以下两方面因素：a）元件介质电容纸和聚丙烯薄膜存在薄弱点，随着运行年限的增大，介质性能的逐渐退化，在系统过电压较多时，对电容元件介质的薄弱点造成冲击，引起了击穿。b）在电容元件引线片处、元件打弯处及元件极板边沿一般都是场强比较集中的部位，由于电场较高，当系统有过电压时，此处较易发生畸变，发生击穿。暴露问题：此次220kV某某变互感器因某某电力电容器有限责任公司产品生产质量原因被迫退出运行，反应出电压互感器制造厂家在产品质量把控上的不足，产品没有达到安全稳定运行的规定要求。说明其在生产环节存在漏洞，制造工艺把控不够严格。其导致迎峰度夏期间主设备非计划停运，为严重的产品质量责任事故。

三、防止对策

防止对策：（1）运行期间内周期检修时对电容器的电容及介质损耗角测量：电容元件发生击穿时，往往出现介损增大现象，并会引起二次电压输出变化。现场测量电容介损时，330kV及以下电压等级产品，单节电容变化（与铭牌值或上一次检验值比较）超过1.5%时，可以判断元件击穿。测量中介损值较大（超过0.2%）时，表明元件击穿时间较长;介损值正常（不超过0.15%）时，表明元件击穿时间较短。（2）二次电压检查：二次电压监测时，当某一项电压偏离较大或三相电压不平衡超过正常范围（如0.4%），应分析造成的原因，系统因素、二次回路问题及CVT问题。当测量值与额定值有变化，可能与电容器中元件击穿及电磁单元的绕组短路有关，应及时申请停电检查。（3）加强设备全过程技术监督管理：推进设备全过程技术监督关口前移，加强对设计、设备制造和驻场监造环节的质量监督，及时发现问题，分析处理。