電容式電壓互感器的日常運行監(jiān)視分析
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當(dāng)然，也有其他原因可能會引起CVY二次電壓的異常出現(xiàn)，國家電網(wǎng)生技[2005]172號《輸變電設(shè)備運行規(guī)范》中《110(66)kV-500kV互感器運行規(guī)范》中第二十一條“ 電容式電壓互感器二次電壓異?，F(xiàn)象及引起的主要原因”已明確了CVT正常運行中可能出現(xiàn)的異常情況及原因。
(1)二次電壓波動：引起的主要原因可能為，二次連接松動;分壓器低壓端子未接地或未接載波線圈;電容單元可能被間斷擊穿的;鐵磁諧振引起。
(2)二次電壓低：引起的主要原因可能為，二次連接不良;電磁單元故障或電容單元C2損壞。
(3)二次電壓高：引起的主要原因可能為，電容單元C1損壞;分壓電容接地端未接地。
(4)開口三角形電壓異常升高：引起的主要原因可能為，某相互感器的電容單元故障。
4 正常運行監(jiān)視方法探討
與其他電氣設(shè)備一樣，運行中CVT發(fā)生障礙及缺陷的情況還是一定比例存在的，并有不同程度的上升趨勢。但CVT是全密封設(shè)備，除發(fā)生滲漏油、異常聲響等，會從外表較明顯表現(xiàn)外，其他如表三中所示的障礙與缺陷，一般較難直觀發(fā)現(xiàn)，必須采取一定的技術(shù)手段才能盡早發(fā)現(xiàn)運行中的可能異常情況。從CVT的工作特點可知，CVT本身是計量器具，二次電壓的幅值、相位和波形能反映出設(shè)備本身的運行狀況。實際運行中可利用這一條件，注意監(jiān)視，選定合理的比較對象，可以較早發(fā)現(xiàn)CVT的異常情況。
近幾年來，省公司及各地市局都針對CVT在運行中出現(xiàn)的異常情況，通過不同途徑、要求采取各種方法加強對CVT的現(xiàn)場運行監(jiān)視。一般情況下，現(xiàn)場運行人員可通過以下方法，初步掌握CVT的運行情況。
(1)、通過定期對二次電壓進行抄錄或測量。對有裝置(如保護、測控裝置等)可反映二次電壓的，應(yīng)結(jié)合每次巡視時抄錄并比較;對無法通過裝置反映二次電壓的，可定期手工測量二次電壓進行比較，測量周期一般可定為每月一次。此種方法較原始，無法在線監(jiān)測CVT的運行情況。當(dāng)然可考慮通過專門的電壓監(jiān)視裝置實現(xiàn)在線監(jiān)測功能。
(2)充分利用自動裝置采樣、軟件程序比較判別的方法可實現(xiàn)CVT的在線監(jiān)測?，F(xiàn)在普遍利用當(dāng)?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)，設(shè)立CVT電壓監(jiān)視功能。分別通過設(shè)置3U0越限;同名、不同名相電壓不平衡比較;電壓幅值越限等方法，對達到相應(yīng)越限值的，發(fā)出報警居委會提示運行人員。
上述兩種方法，最關(guān)鍵是確定相應(yīng)的限值，筆者收集了幾個220kV典型變電站正常運行時的電壓值，見表四。
數(shù)據(jù)項 變電站 | 正母壓變 | 副母壓變 | 線路一 | 線路二 | 線路三 | 線路四 | 備 注 | ||||||
A | B | C | 3U0 | A | B | C | 3U0 | A | A | A | A | ||
變電站 1 | 59.7 | 59.5 | 59.4 | 0.57 | 59.3 | 59.5 | 59.5 | 0.4 | 59.4 | 58.4 | 無 | 無 | 原始數(shù)據(jù) |
59.7 | 59.8 | 59.6 | 0.59 | 59.4 | 59.5 | 59.5 | 0.42 | 59.3 | 58.4 | 無 | 無 | 第二次 | |
59.6 | 59.5 | 59.4 | 0.59 | 59.2 | 59.5 | 57.6 | 3.17 | 59.2 | 停役 | 無 | 無 | 第三次 | |
變電站 2 | 59.3 | 59.2 | 59 | 0.385 | 59.4 | 59.2 | 59.1 | 1.768 | 59.5 | 59.5 | 無 | 無 | 原始數(shù)據(jù) |
59.1 | 59 | 58.8 | 0.36 | 59.2 | 59.6 | 58.9 | 1.72 | 59.3 | 59.3 | 無 | 無 | 第二次 | |
59.4 | 59.3 | 59.1 | 0.41 | 59.3 | 59.2 | 59.1 | 1.82 | 59.4 | 59.4 | 無 | 無 | 第三次 | |
變電站 3 | 59.4 | 59.3 | 59.1 | 0.4 | 59.6 | 59.4 | 59.2 | 0.4 | 59.5 | 59.5 | 59.5 | 59.3 | 原始數(shù)據(jù) |
59.7 | 59.6 | 59.4 | 0.4 | 59.7 | 59.6 | 59.4 | 0.4 | 59.9 | 59.9 | 59.9 | 59.9 | 第二次 | |
60 | 60 | 59 | 0.4 | 60 | 60 | 59 | 0.4 | 60.2 | 60.2 | 60.2 | 60.2 | 第三次 | |
變電站 4 | 58.9 | 58.7 | 58.5 | 0.62 | 58.9 | 58.7 | 58.5 | 0.677 | 59.1 | 59 | 60 | 60 | 原始數(shù)據(jù) |
58.7 | 58.8 | 58.6 | 0.52 | 58.6 | 58.8 | 58.6 | 0.47 | 62.2 | 62.2 | 62.2 | 62.2 | 第二次 | |
59 | 58.9 | 58.7 | 0.659 | 59 | 58.9 | 58.7 | 0.714 | 59.2 | 59.2 | 60 | 60 | 第三次 | |
表四 幾個典型220kV變電站CVT電壓值
通過對表四數(shù)值的分析，筆者認(rèn)為：
(1)、對于由手工定期抄錄的，一定要注意保存原始數(shù)據(jù)，特別是3U0的數(shù)值。在原始數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，再利用縱向(與原始或上次數(shù)值比較，發(fā)現(xiàn)變化率)、橫向(與相鄰運行設(shè)備的變化率對照)的比較，可確定是系統(tǒng)運行參數(shù)有變動，還是CVT本身反映的系統(tǒng)值有變化，如不是系統(tǒng)運行參數(shù)變化所致，應(yīng)該引起重視，某相電壓突變可能是內(nèi)部故障的信號。對3U0的數(shù)值變化情況要高度重視，3U0的突然升高，一般而言，CVT發(fā)生異常的可能性較大。
(2)、從表四的數(shù)值發(fā)現(xiàn)，對幾個正常情況下3U0的數(shù)值較高的變電站，應(yīng)該查明原因。確定是三相CVT電容配置問題還是中間變壓器的問題，甚至還有可能是二次回路的問題。(3)、對于利用當(dāng)?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)的CVT在線監(jiān)測的情況。在此基礎(chǔ)上，應(yīng)充分發(fā)揮實時系統(tǒng)的功能，將各CVT電壓整點值以負(fù)荷日志的形式記錄并存盤，以便于異常報警時，進一步核實、比較。現(xiàn)在一般情況下，3U0的值不引入實時數(shù)據(jù)，應(yīng)該考慮將3U0作遙測量接入系統(tǒng)，并實時整點存貯。但要注意，3U0引入測控裝置，不應(yīng)考慮再經(jīng)熔絲保護，否則一旦熔絲熔斷，不但正常運行無法發(fā)現(xiàn)，也不利于對3U0的監(jiān)視。
(4)、對于某些變電站，線路壓變?yōu)镃VT，而母線壓變?yōu)殡姶判偷模?、不同名相電壓不平衡比較時，其絕對值的差值應(yīng)經(jīng)過實地測量后再確定變化率。
5 發(fā)現(xiàn)異常時的處理方法
構(gòu)成CVT分壓器的電容器是由不同數(shù)量的電容元件串聯(lián)構(gòu)成的，在運行過程中，當(dāng)電容器內(nèi)發(fā)生電容元件損壞時，剩余的電容元件所承受的運行電壓會升高;損壞的元件越多，其它元件所承受的電壓越高，更容易引起絕緣擊穿，并形成一種惡性循環(huán)，最終導(dǎo)致燒毀甚至爆炸。故當(dāng)懷疑CVT有可能異常時，處理過程必須慎重、妥善。
(1)在巡視CVT時，必須考慮保持一定的安全距離;
(2)CVT二次回路空氣開關(guān)跳開，在未明確一次設(shè)備是否異常前，不得盲目恢復(fù)二次空氣開關(guān)的運行;
(3)若CVT本體有明顯異常，如冒油、滲漏油，或與此CVT有關(guān)的二次回路設(shè)備出現(xiàn)燒毀現(xiàn)象，應(yīng)即匯報調(diào)度，緊急停役;
(4)當(dāng)在線監(jiān)測手段提示CVT可能有異常情況時，是否需要再通過人工測量的方法進行確證，此點值得商討。筆者認(rèn)為，不宜提倡由人工近距離手工測量確證，即使必須要人工核實，也應(yīng)考慮在遠(yuǎn)離CVT的相關(guān)回路上進行。另，人工測量CVT二次電壓時，是否需采取一定的安全措施，如穿絕緣靴等，以防止因高電壓串入二次回路造成人身傷亡，此點也頗值得思考。
參考資料
[2] 王夢云.2004年度110kV及以上互感器事故統(tǒng)計分析。電力設(shè)備，2005，(12)。
[3] DL/T596-1996《電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》。
[4] DL/T 727—2000中華人民共和國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《互感器運行檢修導(dǎo)則》。
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