吳小平，顧衛(wèi)坤，向天航

（中國長江電力股份有限公司，湖北省宜昌市 443002）

0 引言

電容式電壓互感器具有結(jié)構(gòu)簡單、耐絕緣沖擊強(qiáng)度高、抗鐵磁諧振性能好等優(yōu)點(diǎn)，在電力系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用[1-5]。某500kV開關(guān)站出線CVT為雙出線盒產(chǎn)品，型號為TYD500/-0.005H，2013年4月投運(yùn)。2015～2016年度，檢修人員在500kV開關(guān)站出線設(shè)備檢修中，按照試驗(yàn)規(guī)程[6]對CVT進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)第三回出線A、C相及第五回出線A、B、C相均存在CVT電磁單元低壓端子絕緣電阻為0ΜΩ情況。本文通過對500kV開關(guān)站CVT中間變壓器絕緣不合格原因查找與分析，通過試驗(yàn)方法找到CVT絕緣不合格的原因，并提出絕緣缺陷整改措施，供借鑒參考。

1 缺陷分析

1.1 缺陷描述

某500kV開關(guān)站所用CVT電氣原理圖如圖1所示。

CVT主要由電容分壓器和中壓變壓器組成，其中C1包含C13、C12、C11三部分，自上而下排列，在中間變壓器一次側(cè)繞組首端裝設(shè)接地開關(guān)K，并在箱體外設(shè)有操作把手，如圖2所示。

圖2 接地開關(guān)K操作把手Figure 2 Operation handle of earthing switch K

圖3 中間變壓器一次繞組絕緣電阻試驗(yàn)接線圖Figure 3 Wiring diagram of insulation resistance test for primary winding of intermediate transformer

根據(jù)檢修計(jì)劃，對500kV CVT進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)。將中間變二次端子短接接地，C11上端、N端子接地，接地開關(guān)操作把手置“運(yùn)行”位置，絕緣電阻表L端加在二次出線盒X端子上即電磁單元低壓端子，如圖3所示，此時(shí)測得為中間變壓器一次繞組、C11和C2的絕緣電阻，本次預(yù)防性試驗(yàn)是在N與X端子、X端與地均打開條件下進(jìn)行，數(shù)據(jù)如表1所示。

根據(jù)試驗(yàn)得出，第三回出線A、C相及第五回出線A、B、C相均存在CVT電磁單元低壓端子絕緣電阻不合格。CVT為雙出線盒產(chǎn)品，調(diào)節(jié)端子出線盒由于在投運(yùn)前做過精度試驗(yàn)，在檢修過程中嚴(yán)禁打開，現(xiàn)場檢查二次端子出線盒正常。

表1 電磁單元低壓端子絕緣電阻測量值Table 1 Measurement value of insulation resistance of low voltage terminal of electromagnetic unit

1.2 缺陷分析

由于第三回和第五回出線CVT均存在電磁單元低壓端子絕緣電阻不合格，以下以第三回出線CVT為例進(jìn)行缺陷分析判定。

1.2.1 判定C11和C2的絕緣

接地開關(guān)操作把手置在“試驗(yàn)”位置，其余措施與電磁單元低壓端子絕緣測量相同。絕緣電阻表L端加在C11上端，此時(shí)測得值為C11絕緣；絕緣電阻表L端加在N端，測得C2絕緣電阻，測得試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表2所示。

表2 第三回出線CVT A、C相C11和C2的絕緣電阻測量值Table 2 Insulation resistance of C11 and C12 in A and C phase of Third Return Line CVT

可以得出，A、C相C11、C2絕緣電阻合格，并進(jìn)一步對C11、C2做介損試驗(yàn)，測得數(shù)據(jù)如表3所示。

表3 第三回出線CVT A、C相C11和C2的介損和電容量測量值Table 3 Capacitance and dielectric loss of C11and C12 in A and C phase of Third Return Line CVT

可以判定A、C相的C11、C2絕緣正常，絕緣缺陷發(fā)生在中間變壓器一次繞組上。

1.2.2 判定中間變壓器一次繞組對二次繞組絕緣

將X端子接地，分別對二次繞組1a1n、2a2n、3a3n、dadn四組端子與其一次繞組、其余二次繞組及地測得絕緣電阻，絕緣電阻測量值如表4所示。

表4 第三回出線CVT中間變壓器二次繞組絕緣測量值Table 4 Insulation resistance of secondary winding of intermediate transformer of Third Return Line CVT

由此可得，CVT中間變壓器一次繞組與二次繞組之間絕緣合格。

1.2.3 判定中間變壓器一次繞組對箱體（地）、鐵芯絕緣

操作把手K置于“運(yùn)行”位置，C11上端、N端接地，二次端子懸空，絕緣電阻表L加在X端上，測得絕緣電阻如表5所示。

表5 第三回出線CVT A、C相X端絕緣電阻測量值Table 5 Insulation resistance of X terminal in A and C phase of Third Return Line CVT

可以判定，中間變壓器一次繞組對地絕緣不合格?？赡苡校阂淮卫@組首端對地絕緣不合格；一次繞組對鐵芯絕緣不合格；一次繞組末端對地絕緣不合格；或者是幾種情況的綜合。

1.2.4 判定中間變壓器一次繞組首端接地開關(guān)絕緣

查看了葛雙II回CVT運(yùn)行數(shù)據(jù)，并未出現(xiàn)電壓明顯異常，因此，可以判定中間變壓器一次繞組首端接地開關(guān)工作正常。

1.2.5 判定中間變壓器一次繞組對鐵芯絕緣

若一次繞組對鐵芯有不良接觸，會導(dǎo)致鐵芯兩點(diǎn)接地，鐵芯形成渦流回路，就會發(fā)熱，同時(shí)一次繞組也會對鐵芯放電，所以對CVT中間變壓器絕緣油進(jìn)行了油化試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如表6所示。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)無異常，說明絕緣油并未受潮以及中間變壓器在運(yùn)行過程中并未出現(xiàn)過熱和放電現(xiàn)象?？梢耘卸ㄖ虚g變壓器一次繞組對鐵芯絕緣正常。

因此，通過以上判定，推出第三回出線CVT電磁單元低壓端子不合格原因?yàn)橹虚g變壓器一次繞組末端即X端子對地絕緣不合格。

2 缺陷處理

由于CVT二次出線盒正常，中間變壓器一次繞組末端X端子對地絕緣不合格，調(diào)節(jié)端子在投運(yùn)前做過精度試驗(yàn)，嚴(yán)禁打開調(diào)節(jié)端子出線盒，為了解決問題，必須要對CVT調(diào)節(jié)端子出線盒進(jìn)行開蓋檢查。開蓋發(fā)現(xiàn)，CVT電磁單元調(diào)節(jié)端子出線盒內(nèi)有不同程度積水。其中，A相出線盒積水和銹蝕最為嚴(yán)重，積水已淹沒至B、X端子處，如圖4（a）所示；B相出線盒打開后沒有液體流出，情況較好；C相積水和銹蝕情況相對較輕，積水淹沒至接地螺栓處如圖4（b）所示。

表6 第三回出線CVT中間變壓器絕緣油樣檢驗(yàn)Table 6 Insulating oil test of intermediate transformer of Third Return Line CVT

圖4 CVT調(diào)節(jié)端子出線盒積水銹蝕情況（a）A相；（b）C相Figure 4 Seeper and corrosion condition of adjust terminal box of CVT

排干出線盒內(nèi)部積水并清理銹跡后，用熱風(fēng)機(jī)分別對A、C相調(diào)節(jié)端子進(jìn)行烘干除濕處理。用2500V絕緣電阻表測量，電磁單元X端對地絕緣電阻值明顯增大，進(jìn)一步驗(yàn)證CVT電磁單元中間變壓器絕緣不合格主要原是由一次繞組末端對地絕緣不合格造成。電磁單元處理前后X端子對地絕緣電阻值測量值如表7所示。

表7 處理前后絕緣電阻測量值Table 7 Insulation resistance before and after treatment

由于檢修工期短 ，現(xiàn)場只對電磁單元X端子進(jìn)行干燥處理，電磁單元X端對地絕緣電阻雖然增大，但是部分相沒有達(dá)到規(guī)程要求標(biāo)準(zhǔn)100ΜΩ以上。在對CVT中間變壓器絕緣油進(jìn)行油化試驗(yàn)時(shí)，未檢測出油中含有水分，說明CVT調(diào)節(jié)端子出線板密封良好。CVT正常運(yùn)行時(shí)，一次繞組低壓端與接地網(wǎng)連通，其對地絕緣電阻為零，不影響設(shè)備安全運(yùn)行。對500kV CVT進(jìn)行投運(yùn)。在下一輪歲修時(shí)，加裝調(diào)節(jié)端子出線盒防雨罩，并對調(diào)節(jié)繞組出線盒內(nèi)部進(jìn)行除銹，并更換已銹蝕的螺釘及連接片，保證電氣可靠連接。但處理效果不明顯，仍然存在絕緣不合格現(xiàn)象，對CVT進(jìn)行返廠檢修處理。

3 結(jié)論與建議

通過試驗(yàn)方法對500kV開關(guān)站CVT電磁單元低壓端子絕緣不合格原因查找分析，發(fā)現(xiàn)該型CVT絕緣電阻不合格的主要原因?yàn)殡姶艈卧{(diào)節(jié)端子絕緣低。出線盒密封不良造成內(nèi)部積水，使端子受潮或浸沒水中，從而導(dǎo)致絕緣不合格。這種絕緣缺陷查找方法無需對CVT電磁單元進(jìn)行解體檢查，不會影響到CVT計(jì)量繞組測量精度，現(xiàn)場操作方便、有效，為維護(hù)檢修人員提供一種快速、便捷的絕緣缺陷查找處理方法。