电容式电压互感器试验中介损值偏大原因分析
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电容式电压互感器介损测量异常分析及处理发表时间:2015-11-02T17:02:58.663Z 来源:《电力设备》第03期供稿作者:邱会有[导读] 揭阳供电局在测量电容式电压互感器的分压电容器的介损时,一定要认真检查测量线是否接触良好.(揭阳供电局)摘要:针对电容式电压互感器δ端子绝缘下降,引线接触不良造成介损测量异常,本文结合现场试验结果和理论分析,找出了其解决办法。
关键词:CVT;介质损耗;测量误差;自激法1.前言近年来,电容式电压互感器(以下简称CVT)以其优良的价格及性能比受到电力系统的青睐,并有逐步取代电磁式电压互感器的趋势。
由于大部分CVT都是安装在户外,运行三、五年后,其一次接线板周围通常都会生锈以及二次端子受潮,这给现场试验带来很大的干扰。
特别是CVT的δ端子绝缘下降,引线接触不良都会导致在试验中往往其测量值分散性较大,本文就从这两个方面的问题,结合试验实际,并进行理论分析,找出了相应的解决办法。
测量CVT介损采用辅助绕组加压的自激法,试验接线如图2(测Cl、),图3(测C2,)所示。
2.δ端子绝缘的下降使C1介损异常2.1 测试异常结果2013年5月12日,某变电站一条110kV出线CVT预试,其型号为TYD110/-0.01,1996年投运。
介损试验原理接线采用图2、图3。
测C1绝缘时将XT接地端打开,摇表L端接CVT上端,E端接XT端;测C2绝缘时同样将XT接地端打开,摇表L端接δ端,E端接XT端。
试验结果见表1表1中C1、C2电容量的测得值可计算出总的电容量为9860pF,与铭牌标称值相比误差仅-0.3%,说明电容量合格。
从表1测得的介损和绝缘数据看:上节电容C1介损严重超标,而绝缘却非常高;下节电容C2介损合格,绝缘却很低。
根据介质损耗原理:C2在绝缘很低的情况下,其介损应该较大,但实际测试结果并非如此。
2.2 异常结果分析根据C2的异常结果,首先对其绝缘异常降低进行原因分析与查找,将CVT二次接线板(XT、δ端子与二次共用一接线板)上的所有引线全部拆开,测得δ端子对地绝缘为40MΩ,XT对地绝缘为20MΩ,几个二次绕组对地绝缘均为20MΩ左右,由此可判断,CVT二次引出接线板外表面或CVT电磁单元受潮或脏污。
电容式电压互感器介损分析报告报告材料报告材料:电容式电压互感器介损分析报告一、引言电容式电压互感器是一种重要的电力测量仪器,广泛应用于电力系统中。
介损是电容式电压互感器的关键性能指标之一,直接影响其测量的准确性和稳定性。
本报告旨在对一台电容式电压互感器进行介损分析,提出可能的原因并进行解决方案。
二、实验过程和结果分析1.实验过程通过对电容式电压互感器进行试验,得到其介损值。
实验条件包括设定电源电压、测量电容式电压互感器的电流和电压,并记录相关数据。
2.实验结果分析根据实验所得数据计算出电容式电压互感器的介损值,并与其设计参数进行对比。
如果实验结果与设计参数相差较大,则需要进一步分析原因。
三、原因分析1.设计问题:电容式电压互感器的介损与其设计参数直接相关。
如果在设计阶段出现问题,例如选择不合适的材料、参数计算不准确等,都有可能导致实际介损与设计介损不一致。
2.制造问题:制造过程中,材料选择、工艺参数控制等方面可能存在问题,导致电容式电压互感器的性能不符合设计要求。
例如,绝缘材料的不均匀性、焊接接触不良等都可能引起介损增大。
3.维护问题:电容式电压互感器在使用过程中,如果维护不当或受到外力损坏,都有可能导致介损的增加。
例如,绝缘材料老化、绝缘损坏、接线不良等都会对介损造成影响。
四、解决方案1.设计优化:在设计阶段,通过改进参数计算方法、优化材料选择等方式,提高电容式电压互感器的设计准确性和性能稳定性,从而减小介损。
2.加强质量控制:在制造过程中,加强质量控制,严格控制原材料的质量和工艺参数的控制。
例如,在选择绝缘材料时要保证其均匀性,焊接工艺要保证接触良好等。
3.定期维护:电容式电压互感器在使用过程中要定期进行维护,保持其正常运行状态。
例如,定期检查绝缘材料的老化情况,及时更换损坏的部件,确保接线良好等。
五、总结通过对电容式电压互感器的介损分析,我们可以定位问题的原因,并提出相应的解决方案。
通过优化设计、加强质量控制和定期维护,可以提高电容式电压互感器的性能,使其满足实际需求。
电容式电压互感器故障类型汇总1、220kV电容式电压互感器油箱过热故障分析原因:阻尼电阻器中的电容击穿短路,导致辅助绕组上的电压全部加于电阻原件上,导致发热量大大增加。
为查明产生高温的原因,对互感器进行解体检查。
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。
常规的高压试验方法难以有效地发现此类故障2、电容式电压互感器运行时,其二次侧没有电压。
原因:固定中压电容C2下端接线端子δ的一只螺栓掉入中压互感器一次绕组的接线柱丛中,使一次绕组部分线匝被短接,其交流阻抗减小,一次电流超过额定值,造成一次绕组烧毁。
检查CVT的二次保险没有爆;拆了回路核对线芯也没有问题;拔下二次保险,直接在二次出线端子上测量还是没有电压。
高压试验人员先测试了CVT的高压电容C1、中压电容C2以及总电容量,再试验了介质损耗,与设备出厂时和投运前的试验数据相比变化不大,说明电容分压器单元没有问题。
为查清CVT的电磁单元有什么问题,试验人员先用万用表的电阻档测中压互感器的一次线圈电阻,其阻值为500多欧姆;然后在中压互感器的一次线圈上加交流电压,测二次电压的值,当一次电压升高时二次电压不仅不升反而下降;最后在中压互感器二次侧的da、dn线圈上加交流电压,用静电电压表测一次电压的值,电压均为零。
根据这些试验情况和数据,试验人员初步判断电磁单元内部可能有短路。
电容式电压互感器介损超标的原因分析及处理作者:罗婉婷来源:《电子技术与软件工程》2015年第23期摘要随着我国电力系统不断的发展,电压互感器的使用性能也在不断的优化,尤其是电力系统中的电容式电压互感器,要比原有的电磁式电压互感器,不仅经济还安全,但会出现介质超标的情况,会影响分压器和变压器的继电保护和正常的流量记录等工作,不利于电力系统长期的发展,所以加强电容式电压互感器的研究是非常有必要的;对此本文就电容式电压互感器介损超标的原因,结合试验进行分析,并提出相关的见解,希望可以促进电力企业的经济发展。
【关键词】电容式电压互感器介损超标电容式电压互感器是电力系统中的重要一次设备,是由电容分压器以及中压变压器合成,并凭借自身测量、通讯以及高频保护等优势,被广泛的应用在电力系统中;而出现的介质异常情况可以通过自激法和正接线法等对设备结构中的耦合电容和分压电容进行测试,可以明确的了解到结构元件是否出现损坏等原因,从而更好的促进电力系统的发展。
1 电容式电压互感器的结构分析电容式电压互感器是电磁电压互感器的优化和改良,结构主要是由电容分压器和中压变压器合成;其中电容分压器是由瓷套和多个串联电容器组成,并且瓷套内会填满绝缘油,并且绝缘部分出现受潮的情况也会使其互感器出现介质超标的情况,对此保证绝缘油的油压是非常有必要的;中压变压器是由变压器、电抗器、阻尼装置等合成;其中阻尼装置是由电阻和电抗器合成,具有一定的阻抗作用,从而可以调整互感器内的铁磁谐振,使其降低振荡能量。
2 电容式电压互感器介质超标原因分析2.1 现场测试实验(1)电容式电压互感器中的每相结构都是由上节的耦合电容,以及下节的分压电容的瓷套组成;首先对于上节的耦合电容进行测试,采用的测量方式是正接线测量的方式;将高压引线和接地点拆开,然后在下节瓷套中分压定容的中间连接上屏蔽线,将端子接地。
同时测量下节瓷套中分压定容,采用的测量方式是自激法测量的方式;先测量接近上节耦合电容的分压电容,然后在测量另一个分压电容;为了避免误差对于测量结果的影响,在测量时,应当远离地面。
电容式电压互感器中间变压器缺陷分析及后期处理建议发布时间:2022-09-13T05:44:35.272Z 来源:《中国电业与能源》2022年第9期作者:魏炯刘剑[导读] 电容式电压互感器在运行中起的作用,当互感器出现故障时,通过电气试验手段进行分析。
魏炯刘剑国网陕西省电力有限公司宝鸡供电公司,陕西,宝鸡;国网陕西省电力有限公司超高压公司,陕西西安摘要电容式电压互感器在运行中起的作用,当互感器出现故障时,通过电气试验手段进行分析。
针对运行中的互感器通过实例和理论分析,说明互感器由于制造工艺不良、运行工况恶劣导致密封圈受损,对故原因进行分析的基础上,提出了保证互感器安全运行的建议。
0引言:在电力系统中,互感器对系统起着测量、计量、保护的作用。
电容式电压互感器和常规的电磁式电压互感器相比,电容式电压互感器器除可防止因电压互感器铁芯饱和引起铁磁谐振外,在经济和安全上还有很多优越之处,互感器在运行中通过红外测温、二次电压检测以及例行试验对设备运行状态进行评价。
文中针对互感器出现故障后多种技术监督手段对故障进行分析,并提出保证互感器安全运行的措施。
1、故障设备简况设备信息:某变电站电容式电压互感器,型号:TYD35/√3-0.005H,厂家:西安西电电力电容器有限责任公司,2016年出厂。
2、现场检查处理情况1保护动作情况现场检查继电保护装置,故障相闫白线A相报PT断线后,所有的距离保护、负序方向原件已闭锁。
二次电压A相为69V,B、C相均为62V,csc103的实际3U0为7.4V。
目前某变电站系统其他YH三相电压均较为对称。
闫白线A相电压出现次大幅值电压跃变,日曲线显示A相电压从210kV上升至223kV,B、C相电压幅值比较稳定。
2外观检查现场检查31499闫白线电压互感器三相外观均良好,打开二次接线盒,接线盒内部清洁、干燥。
故障相A相电磁单元的油位已高于观察窗,无法确认油位具体高度3红外精确测温对电压互感器进行精确测温,发现A相电压互感器下节电容温度分布异常通过红外图谱对比,A相YH下节相比正常相有发热迹象且温度分布与正常B相不同,存在明显差异。
220kV 电容式电压互感器介损异常增长的原因分析摘要:通过解体分析220kV电容式电压互感器介损异常增长的情况,说明了电容器型设备存在Garton效应对介损结果造成干扰,由于目前相关标准中无电容器油颗粒度的要求,因此今后需对电容器油颗粒度与Garton效应关系作进一步研究,完善有关技术标准和工艺要求。
关键词:电容式;互感器;介损;Garton效应一、前言某220kV变电站新购110kV及以上CVT共有20台,在2019年11月的出厂试验和交接试验中,介损测试值均为合格。
但在施工现场存放一年后,2020年11月送电前预试时发现其中19台CVT的C1电容器介损值均出现异常增长现象,超出规程规定的0.2%交接试验标准或增长幅度过大,但C2电容器和上节电容器却没有介损超标的现象,怀疑存在批次性隐患。
为查明隐患原因,将所有20台CVT全部返回原生产厂家进行解体分析。
二、解体分析过程在返厂产品中选取了3台介损值最大的产品进行测试拆解,进行介损、电容量、电容器耐压、局放试验测试,并对电容器油进行微水、颗粒度测试。
(一)2kV介损复测产品进行2kV(带电磁单元)自激法介损测试与2kV(不带电磁单元)正接法介损测试,排除电磁单元对产品介损异常的影响。
试验结论为;1、2kV电压下电容器介损不合格;2、产品带电磁单元与不带电磁单元介损基本无差异,可排除电磁单元对产品介损的影响。
(二)高压介损测试产品电容器进行高压介损测试,电压从2kV逐步升至额定电压63.5kV,再逐步降至2kV,验证电容器高电压下介损变化趋势。
试验结论:1、2kV下产品介损不合格,10kV至额定电压63.5kV下产品介损合格;2、随电压升高,电容器介损大幅下降。
施加额定电压后,电容器复测2kV下介损明显下降。
(三)电容器工频耐压、局放测试一次工频耐压试验:施加电压230kV,1min。
局部放电测量:预加电压230kV,测量电压126 kV,持续时间5min,再施加测量电压87 kV。
一起220 kV电容式电压互感器介损超标分析张 辉,黄海飞,钱苏华,钱 杰(国网江苏省电力有限公司苏州供电公司,江苏 苏州 215000)Analysis of a 220 kV Capacitive Voltage Transformer with ExcessiveDielectric LossZHANG Hui, HUANG Haifei, QIAN Suhua, QIAN Jie(Suzhou Power Supply Company, Suzhou 215000, Jiangsu Province, China)〔摘 要〕 介绍了一起220 kV 电容式电压互感器介损偏大的缺陷。
通过油化验并结合解体检查,发现对膨胀器起遮盖防护作用的纸板未在安装前及时取出,最终导致了缺陷的产生。
对缺陷形成过程的分析,为今后电压互感器的运行维护提供了参考。
〔关键词〕 电压互感器;膨胀器;介损;锈蚀;缺陷Abstract :The paper introduces the 220 kV capacitive voltage transformer with the defect of excessive dielectric loss, through the oil test and disassembly inspection, it is found that cardboard which is to cover and protect expander is not timely removed before installation, and the defect is eventually caused. After the analysis of process of defect formation, reasonable Suggestions are put forward for the operation & maintenance of voltage transformer in the future.Key words :voltage transformer; expander; dielectric loss; rusting; defect 中图分类号:TM531 文献标识码:A 文章编号:1008-6226 (2019) 08-0023-03分析了缺陷形成的过程;通过解体检查,发现电容式电压互感器中压小套管已经放电烧灼,综合分析认为对膨胀器起遮盖防护作用的纸板未在安装前及时取出是缺陷产生的根本原因。
Zhuangbei Yingyong yu Yanjiu♦裝备应用与研究电容式电压互感器介损超标案例分析苏同斐李红刚(国网山东省电力公司滨州供电公司,*东滨州256600)摘要:针对某电容式电压互感器运行过程中出现介质损耗因数超标的情况,通过综合试验及设备解体,最终发现了导致设备损坏的原因,为今后出现此类设备故障分析提供了参考依据。
关键词:电容式电压互感器;介质损耗因数;电容量;分压电容;中间变压器0引言2019年某月,试验人员在对某变电站llOkVil段电容式电压互感器进行例行试验,发现B电容式电压互感器介损电容量超标。
中间变压器的发现,,,分对进行了压试验,测量中微水含量,并进行了色谱分析,的击电压已标,中微水含量满足标准要求,色谱数据显示氢气、乙烯、乙烘等多种体含量超标,电容式电压互感器发了电电故障。
后,人员对该电容式电压互感器解体检查发现,分压电容器中间变压器在电电痕过。
1综合试验分析2019年某月,试验人员在对某变电站llOkVil段电容式电压互感器进行例行试验,B数据,体的电容量及介质损耗因数测试数据如表1所示。
表1电容量及介质损耗因数测试数据介损及电容量检测tg!(介质损耗因数)/%电容量测)/pF电容量)/pF电容量/%C11(C1上节分压电容)0.07029130291500.06864.13718906238015《输变电设备状态检修试验规程》(Q/GDW1168—2013)规定:110k V膜纸绝缘型电容式电压互感器介损因数应不大于0.25%,电容量超过±5%"。
1中B电容式电压互感器中压电容介质损耗因数电容量,数据,电容量15%。
分析中压电容在故障,电容式电压互感器电容的压电容中压电容电容,电容同,电容数量同。
据试验测量,中压电容中分电容击。
电容式电压互感器中间变压器的发现,,呈混浊状。
分别对油样做耐压试验,测量油中微水含量,并进行色谱分析。
压及微水含量试数据2。
电容式电压互感器试验中介损值偏大原因分析
摘要:本文介绍了220kV电容式电压互感器预试中介损值偏大原因的排查过程,并以此情况展开关于电容式电压互感器介质损耗试验原理、试验方法、抗干扰方
法的简要论述。
关键词:电压互感器;介损;试验方法;抗干扰
前言:
徐州某电厂二期升压站2612出线电容式电压互感器(电容式电压互感器简称CVT,以下均称CVT)在2017年10月6日预防性试验时,发现C相下节C1介损
值为0.938%,电容量为87.11nF,根据规程标准及历史值对比,严重超标,介于
天气、环境干扰、试验方式方法等原因(试验时,信号线Cx、自激线没有悬空,
从地面草丛上走过,10月6号试验时为晴天,但10月5号还在下雨,连续下了
好多天)试验人员选择排查干扰、试验走线方式等方面再次进行试验,力求减小
干扰和误差,测出最真实的数据。
正文:
一.介质损耗试验原理及作用
1.原理
电压作用下电介质中产生的一切损耗称为介质损耗或介质损失。
如果介质损
耗很大,会使电介质温度升高,促使材料发生老化,如果介质温度不断上升,甚
至会把电介质融化、烧焦,丧失绝缘能力,导致热击穿,因此,电介质损耗的大
小是衡量绝缘介质电性能的一项重要指标。
然而不同设备由于运行电压、结构尺
寸等不同,不能通过介质损耗的大小来衡量对比设备好坏。
因此引入了介质损耗
因数tgδ(又称介质损失角正切值)的概念。
介质损耗因数的定义是:
如果取得试品的电流相量和电压相量,则可以得到如下相量图:
试验前把二次绕组线拆掉,最后一个绕组没有接线,是用连片短接起来的,
做试验时要把此连片拆掉,阻尼连片甩开,大N点甩开不让其接地即可(这时大
X点接地可以不动,只要把大N点单独脱开即可,因为正常运行时,大N点和大
X点是连在一起一块接地的)做上节时介损桥高压线接上面(只接芯线,屏蔽线
悬空),信号线(试品输入Cx线)接中间,(也只接芯线,屏蔽线要悬空,注意,在做上节的介损时,信号线的接线特别要注意,只接芯线即可,屏蔽线不要接,如果接上,介损会很大,是不接的10倍关系,而且是超标的,此处注意。
) 2、2612出线CVT下节
对于电容式电压互感器的分压单元,由于C1和C2连接处是封闭的,不能直
接采用正接线测试,如果测量C1和C2的串联值。
由于与中间变压器对地电容跟
C1和C2形成“T形网络”,如果中间变压器介损较大,可能出现负值。
因此应采
用自激磁法进行测试。
测量C1时,C2与标准电容CN串联,由于C2>>CN,串联后
标准臂电容≈CN,介损也取决于CN可看作零。
通过二次绕组加压在中间变压器一次侧感应出高压施加于试品上进行测量。
由于二次绕组容量及电容尾端绝缘水平
限制,施加电压不能超过2500V。
一般采用2000V测量。
由于C1较C2电容量要小,所以测量C2时,C1与Cn串联等效的误差就比较大。
为了减小这种测量误差,
我们在测量C2的时候,以C1作为电桥的标准电容器,这样可测得C2相对C1的
容量比及相对介损值,由于第一次已经将C1的介损及电容量测出,通过C1就可
以推算出C2的值。
另外用于串联C1与标准电容器的导线对地电容与C1、Cn形
成了T型网络,对测量精度有影响。
为了减小这种影响,一般可以采用将导线悬
空减小对地电容的办法,目前有些仪器已经加了补偿算法。
做下节时,用自激法,其接线的第三对绕组上(3a3n)接励磁电流线,信号线接大N点,大X点依然接
地不要动,高压线芯线接中间即可。
下节实际上是由2个电容串联在一起的,做
出来会有2组数据,C1的电容量和介损、C2的电容量和介损,对比下历史数据,参考下规程,不超标即可。
三、抗干扰方法
1、干扰源
介损测量受到的主要干扰是感应电场产生的工频电流。
无论何种测量方式,
它都会进入桥体:一般介损仪都能抗磁场干扰,因为内部的升压变压器就是一个
强烈的磁场干扰源。
2、倒相法
测量一次介损,然后将试验电源倒相180度再测量一次,然后取平均值。
倒相法是抗干扰最简单的方法,也是效果最差的方法。
因为两次测量之间干
扰电流或试品电流的幅度会发生波动,会引起明显误差。
一般干扰电流不超过试
验电流2%时,这种方法是很有效的。
3、变频法
干扰十分严重时,变频测量能得到准确可靠的结果。
例如用55Hz测量时,测量系统只允许55Hz信号通过,50Hz干扰信号被有效抑制,原因在于测量系统很
容易区别不同频率,变频测量时,仪器需要知道的唯一信息是干扰频率。
因为仪
器供电频率就是干扰频率,整个电网的频率是一样的。
仪器在测量中可以动态实
时跟踪干扰频率,将数字滤波器的吸收点时刻调整到干扰频率上。
而干扰信号的
幅值和相位变化对这种测量是没有影响的。
4、做下节时注意事项:由于是介质损耗试验,环境对试验线材的干扰等因素会严重影响试验数据,所以在试验时如果其他因素都正常、反复尝试数据还是偏
大或不合格,此时可以把信号线、自激电流线悬空,不要和地面、毛竹等接触,
有些时候,这些环境的干扰会很影响试验数据。
这个特别注意一下。
自激法时高
压线应悬空不能接触地面,否则其对地附加介损会引起介损增大,可用细电缆连
接高压插座与CVT试品并吊起。
三、总结
介损这种试验对环境、线材要求比较苛刻,磨夹子、紧螺丝等所有的方法你
都试过了,别忘了试验线材的悬空处理,别让它从地上走,可以试一试,有时候
效果会很好。
电压互感器测量介损对判断电气设备的绝缘状况是一种传统的、十分有效的
方法。
绝缘能力的下降直接反映为介损增大。
进一步就可以分析绝缘下降的原因,如:绝缘受潮、绝缘油受污染、老化变质等等。
测量介损的同时,也能得到试品的电容量。
如果多个电容屏中的一个或几个
发生短路、断路,电容量就有明显的变化,因此介损和电容量的测量是电压互感
器极为重要的两个参数,应重视。
参考文献:
[1]电工进网作业许可考试参考教材,浙江人民出版社,2014.5
[2]交接和预防性试验规程,江苏省电力公司,2001.12
[3]IEC标准,第一类、第二类、第三类。