500kV东莞站500kV东惠乙线三相CVT设备缺陷发现与原因分析

黄宪武 谢龙裕 侯志伟 谭泳成

摘要：针对试验过程中发现CVT介损偏大问题，通过差异化运维要求，每三个月对CVT开展红外测温，分析二次电压趋势，关注红外检测异常发热以及二次电压的增长趋势，并结合停电工作进行更换，避免了电网故障发生;同时，通过对故障CVT解体发现，其C相C13的（由上往下）第1个、第42个、第108个电容单元电容值存在异常情况，接近于零，估算电容偏差应2.3%左右，与实测电容偏差2.37%相近。

关键字：CVT，介损，差异化运维，电容值，电击穿

一、缺陷（故障）概况

内容应包括：

1、设备缺陷（故障）发生经过

2018年08月9日，高压试验班对500kV东莞站500kV东惠乙线CVT进行试验时发现C相CVT介损偏大，其中上节C11介损0.189%，下节C13介损0.187%，C11及C13介损值增量均超出上次测试值的30%以上;另外下节C13的电容为18150pF，铭牌电容为17740pF，电容量偏差2.3%。其他A、B两相CVT的介损也有不同程度的增加。按照变电设备运维策略以及电力设备检修试验规程的要求，对该线路的CVT实施差异化运维，主要采取以下措施：1、每三个月对CVT开展红外测温，分析二次电压趋势，关注红外检测异常发热以及二次电压的增长趋势;2、鉴于东惠乙线CVTC相的电容量增量超过了规程值+2%注意值的要求，按照规程缩短停电试验周期，计划2019年内申请停电进行复测，密切关注电容量与介损的变化。

按照差异化运维策略要求，2019年8月19日开展对500kV东莞站500kV东惠乙线CVT进行停电复测检查，结果发现500kV东惠乙线CVTA相上节C11、B相中节C12、C相中节C12的介损值超过了规程规定不超过0.2%的标准。进一步综合分析近三次试验数据，发现B相下节C13、C相上节C11及下节C13的介损值呈现增长趋势，且接近规程的规定值。综合判断500kV东惠乙线CVT三相介损不合格。

2、设备最近几次运维（运维管控级别，巡视情况）、试验、检修、动作和缺陷情况。

2018年08月9日，按照试验周期，对500kV东莞站500kV东惠乙线CVT进行试验时发现该线路CVT介损明显增大（具体数据见表2），纳入差异化运维。根据设备状态评价要求“电容量超标：电容值与出厂值相比，增加量超过+2%”扣24分，设备健康度评价为“异常状态”，设备重要度为“重要”，因此设备管控等级为II级管控。按照差异化运维要求，分别在2018年8月23日、10月25日、12月26日以及2019年2月25日、5月29日、8月15日開展了红外测温以及二次电压的跟踪测试，未发现异常。

2019年8月19日，按照停电计划，开展对该线路的停电复测检查试验，结果发现500kV东惠乙线CVTA相上节C11、B相中节C12、C相中节C12的介损值超过了规程规定不超过0.2%的标准。

二、故障查找

1、故障查找过程

为了彻底分析500kV东惠乙线CVT设备试验数据不合格的原因，选取电容量和介损均增长较大的C相下节C13进行解体分析。在变电一所检修中心进行解体分析，解体前测试数据如下（与现场测试值相近）：

通过现场解体分析，C相下节包括电容单元152个，其中C13由130个电容单元串联，C2由22个电容单元串联。现场依次测量了152个电容单元电容值。发现C13的（由上往下）第1个、第42个、第108个电容单元电容值存在异常情况，接近于零，判断可能存在击穿情况。

同时三个电容单元击穿，可估算电容偏差应2.3%左右，与实测电容偏差2.37%相近。为了进一步验证上述分析，对异常的3个电容单元进行拆除解体，并发现这3个电容单元内部均存在明显的击穿现象。

三、总结与分析

通过解剖500kV东惠乙线C相CVT下节后，确认是内部多个电容元件发生击穿而导致电压的异常，分析电容元件发生击穿的主要原因包括：

1）电网中发生的某种过电压，使得运行多年的电容元件发生瞬间击穿。

2）电容元件制造材料的质量问题，可能在长时间的运行中，并绝缘油浸泡下发生变质，进而发生击穿，改变原来的电容分压。

3）电容式电压互感器在电容元件的厂内组装，工作人员素质参差不齐，可能在某个电容元件的组装工艺上有欠缺。