220kV电容式电压互感器油箱过热故障分析

2002-09-02T17:30，在试验人员对某一220kV变电站进行红外接点测温例行检测时，发现220kV线路侧1台电容式电压互感器底座油箱严重过热，已超过100℃，当时环境温度为23℃。为查明原因，及时将其退出运行，进行检查，发现从底座油箱过热到退出运行的20min内，底座油箱温度又上升了20℃。
　　1 试验分析
　　9月3日，在试验室对此电容式电压互感器进行了解体试验。通过对高压试验数据的分析，未见该设备主要元件C1、C2、电磁式变压器一次绕组（见图1）等部分有异常；通过对油化色谱试验数据的分析，确认其内部存在严重过热故障。

　　图1 电容式电压互感器原理接线
　　为进一步查明产生的高温原因，进行解体检查。发现电磁式电压互感器二次阻尼绕阻丝的电木板表面因过热而严重碳化。通过对阻尼器（见图2）的进一步检查，发现其并联电容已击穿短路。正常运行时，因阻尼器中的电容与电感产生并联谐振，阻尼器呈高阻状态，相当于开路，流经电阻的电流为几毫安，发热功率为1mW。当阻尼器中的电容击穿短路时，辅助绕组（见图1）上的100V电压全部加在其电阻元件上（电阻值为9Ω），流经该电阻的电流为11.11A，发热功率为1.11kW，从而使底部油箱中的油温急剧上升。绝缘油在高温下裂解，产生的大量气体有可能引起油箱爆炸。另一方面，由于高温引起主绝缘破坏，造成内部高压绕组击穿放电，引起保护失压发生误判断，造成系统解列事故。
　　2 结论
（1） 故障主要是由于低压电容被击穿，造成短路而引起的。
（2） 常规的高压试验方法难以有效地发现此类故障，而值班员在正常巡视检查时，依
靠听、看等途径也难以发现此类故障。目前各变电站配备的红外测温仪器主要是点温仪，着重检查设备接点是否存在过热，对于电容式电压互感器等小充油量设备，由于其安装位置偏高，值班员在正常巡视检查时无法发现其油箱温度的变化。因为任何绝缘击穿性事故的前期都伴随着热的产生和发展过程，因此采用红外测温热成像仪能及时有效地发现设备过热性故障和潜伏性故障，有助于在设备故障早期发现异常。

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