500kV東莞站500kV東惠乙線三相CVT設(shè)備缺陷發(fā)現(xiàn)與原因分析

黃憲武 謝龍?jiān)? 侯志偉 譚泳成

摘要：針對(duì)試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)CVT介損偏大問(wèn)題，通過(guò)差異化運(yùn)維要求，每三個(gè)月對(duì)CVT開(kāi)展紅外測(cè)溫，分析二次電壓趨勢(shì)，關(guān)注紅外檢測(cè)異常發(fā)熱以及二次電壓的增長(zhǎng)趨勢(shì)，并結(jié)合停電工作進(jìn)行更換，避免了電網(wǎng)故障發(fā)生;同時(shí)，通過(guò)對(duì)故障CVT解體發(fā)現(xiàn)，其C相C13的（由上往下）第1個(gè)、第42個(gè)、第108個(gè)電容單元電容值存在異常情況，接近于零，估算電容偏差應(yīng)2.3%左右，與實(shí)測(cè)電容偏差2.37%相近。

關(guān)鍵字：CVT，介損，差異化運(yùn)維，電容值，電擊穿

一、缺陷（故障）概況

內(nèi)容應(yīng)包括：

1、設(shè)備缺陷（故障）發(fā)生經(jīng)過(guò)

2018年08月9日，高壓試驗(yàn)班對(duì)500kV東莞站500kV東惠乙線CVT進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)C相CVT介損偏大，其中上節(jié)C11介損0.189%，下節(jié)C13介損0.187%，C11及C13介損值增量均超出上次測(cè)試值的30%以上;另外下節(jié)C13的電容為18150pF，銘牌電容為17740pF，電容量偏差2.3%。其他A、B兩相CVT的介損也有不同程度的增加。按照變電設(shè)備運(yùn)維策略以及電力設(shè)備檢修試驗(yàn)規(guī)程的要求，對(duì)該線路的CVT實(shí)施差異化運(yùn)維，主要采取以下措施：1、每三個(gè)月對(duì)CVT開(kāi)展紅外測(cè)溫，分析二次電壓趨勢(shì)，關(guān)注紅外檢測(cè)異常發(fā)熱以及二次電壓的增長(zhǎng)趨勢(shì);2、鑒于東惠乙線CVTC相的電容量增量超過(guò)了規(guī)程值+2%注意值的要求，按照規(guī)程縮短停電試驗(yàn)周期，計(jì)劃2019年內(nèi)申請(qǐng)停電進(jìn)行復(fù)測(cè)，密切關(guān)注電容量與介損的變化。

按照差異化運(yùn)維策略要求，2019年8月19日開(kāi)展對(duì)500kV東莞站500kV東惠乙線CVT進(jìn)行停電復(fù)測(cè)檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)500kV東惠乙線CVTA相上節(jié)C11、B相中節(jié)C12、C相中節(jié)C12的介損值超過(guò)了規(guī)程規(guī)定不超過(guò)0.2%的標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)一步綜合分析近三次試驗(yàn)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)B相下節(jié)C13、C相上節(jié)C11及下節(jié)C13的介損值呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)，且接近規(guī)程的規(guī)定值。綜合判斷500kV東惠乙線CVT三相介損不合格。

2、設(shè)備最近幾次運(yùn)維（運(yùn)維管控級(jí)別，巡視情況）、試驗(yàn)、檢修、動(dòng)作和缺陷情況。

2018年08月9日，按照試驗(yàn)周期，對(duì)500kV東莞站500kV東惠乙線CVT進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)該線路CVT介損明顯增大（具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表2），納入差異化運(yùn)維。根據(jù)設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)要求“電容量超標(biāo)：電容值與出廠值相比，增加量超過(guò)+2%”扣24分，設(shè)備健康度評(píng)價(jià)為“異常狀態(tài)”，設(shè)備重要度為“重要”，因此設(shè)備管控等級(jí)為II級(jí)管控。按照差異化運(yùn)維要求，分別在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(kāi)展了紅外測(cè)溫以及二次電壓的跟蹤測(cè)試，未發(fā)現(xiàn)異常。

2019年8月19日，按照停電計(jì)劃，開(kāi)展對(duì)該線路的停電復(fù)測(cè)檢查試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)500kV東惠乙線CVTA相上節(jié)C11、B相中節(jié)C12、C相中節(jié)C12的介損值超過(guò)了規(guī)程規(guī)定不超過(guò)0.2%的標(biāo)準(zhǔn)。

二、故障查找

1、故障查找過(guò)程

為了徹底分析500kV東惠乙線CVT設(shè)備試驗(yàn)數(shù)據(jù)不合格的原因，選取電容量和介損均增長(zhǎng)較大的C相下節(jié)C13進(jìn)行解體分析。在變電一所檢修中心進(jìn)行解體分析，解體前測(cè)試數(shù)據(jù)如下（與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試值相近）：

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)解體分析，C相下節(jié)包括電容單元152個(gè)，其中C13由130個(gè)電容單元串聯(lián)，C2由22個(gè)電容單元串聯(lián)。現(xiàn)場(chǎng)依次測(cè)量了152個(gè)電容單元電容值。發(fā)現(xiàn)C13的（由上往下）第1個(gè)、第42個(gè)、第108個(gè)電容單元電容值存在異常情況，接近于零，判斷可能存在擊穿情況。

同時(shí)三個(gè)電容單元擊穿，可估算電容偏差應(yīng)2.3%左右，與實(shí)測(cè)電容偏差2.37%相近。為了進(jìn)一步驗(yàn)證上述分析，對(duì)異常的3個(gè)電容單元進(jìn)行拆除解體，并發(fā)現(xiàn)這3個(gè)電容單元內(nèi)部均存在明顯的擊穿現(xiàn)象。

三、總結(jié)與分析

通過(guò)解剖500kV東惠乙線C相CVT下節(jié)后，確認(rèn)是內(nèi)部多個(gè)電容元件發(fā)生擊穿而導(dǎo)致電壓的異常，分析電容元件發(fā)生擊穿的主要原因包括：

1）電網(wǎng)中發(fā)生的某種過(guò)電壓，使得運(yùn)行多年的電容元件發(fā)生瞬間擊穿。

2）電容元件制造材料的質(zhì)量問(wèn)題，可能在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行中，并絕緣油浸泡下發(fā)生變質(zhì)，進(jìn)而發(fā)生擊穿，改變?cè)瓉?lái)的電容分壓。

3）電容式電壓互感器在電容元件的廠內(nèi)組裝，工作人員素質(zhì)參差不齊，可能在某個(gè)電容元件的組裝工藝上有欠缺。