原文发表在《电力电容器与无功补偿》2024年第6期。
https://www.chndoi.org/Resolution/Handler?doi=10.14044/j.1674-1757.pcrpc.2024.06.006
电容式电压互感器典型故障及缺陷分析
陈东明，王建伟，李旸，商力新，王燚增，冉自强，高全，韩明礼
(国网冀北电力有限公司超高压分公司，北京 102488)
一 内容简介
电容式电压互感器是变电站内重要的检测和保护设备。本文通过分析其运行时多类型故障，为电容式电压互感器的设计、运行、维护等提供了相关建议。首先，对500 kV、±500 kV及1 000 kV变电站内电容式电压互感器运行中出现的5类典型故障及1类误诊断现象进行分析；其次，根据现场电压互感器故障实例，结合其工作原理、运行条件、诊断数据、厂内解体情况等对电容式电压互感器漏油、电容单元异常、电磁单元异常等故障产生原因进行分析；最后，针对介损电桥自激法误判问题，文中通过理推算分析其产生原因，并依托Matlab/Simulink仿真模型、现场测试等试验方式进行验证，试验结果与理论推算相吻合。
二 主要内容
电容式电压互感器（capacitive voltage transformer，CVT）由电容单元承受高电压，具有绝缘强度高、可靠性强、体积小、质量轻等诸多优势，在35 kV及以上电力系统中得到广泛应用。为应对复杂的电网工况，电容式电压互感器内部集成了阻尼器、补偿电抗器、保护间隙、补偿电容等多种元器件，减少电压互感器承受过电压损伤以及保证电压输出品质。
由于其内部元件种类的多样性，随着运行年限的增加，各元器件缺陷导致的故障逐步凸显出来，并对电力系统的稳定运行造成一系列影响。文中结合近几年的典型故障进行分析、试验验证，查找故障缺陷发生原因。
1 结构原理
2 故障统计
3 故障分析
3.1 漏油故障
3.2 电容单元故障
3.3 电磁单元故障
3.4 自激法误判故障
三 结论
本文通过对发现的电容式电压互感器故障进行缺陷分析，在对其设计工艺、运输安装、运行维护等方面提出相关建议，减少该类设备故障率，提升电网系统运行稳定性。
1）电容式电压互感器顶端内部软铜排应增加长度和厚度，适应膨胀器的变化，降低引线过短导致的虚接、脱落故障；
2）加强设备出厂、运输、安装的全过程监督，重视运输、安装、运行等条件，减少瓷套承受侧向力，防止瓷套出现裂纹；
3）提升电容极板的制作、缠绕工艺质量；
4）加强电磁单元气密性检查，必要时抬高注油孔高度及密封性，防止极端工况下雨水、潮气渗入；
5）自激时应根据互感器的容量、试验时电流等因素选择合适的加压绕组、测量电压，防止试验方法不当导致的误判故障。
作者简介
陈东明（1990—），男，工程师，主要从事超特高压设备维护检修，故障诊断工作。E-mail：310035856@qq.com。
王建伟（1975—），男，高级工程师，主要从事超特高压设备检修、绝缘诊断、高电压技术等管理工作。
李旸（1986—），男，高级工程师，主要从事超特高压设备维护检修，故障诊断工作。
商力新（1984—），男，本科，主要从事超特高压设备维护检修，故障诊断工作。
王燚增（1993—），男，工程师，主要从事超特高压设备维护检修，故障诊断工作。
冉自强（1993—），男，工程师，主要从事超特高压设备维护检修，故障诊断工作。
高全（1983—），男，高级工程师，主要从事超特高压设备维护检修，故障诊断工作。
韩明礼（1994—），男，工程师，主要从事超特高压设备维护检修，故障诊断工作。
本文索引
陈东明，王建伟，李旸，等. 电容式电压互感器典型故障及缺陷分析[J]. 电力电容器与无功补偿，2024，45(6)：36-43.
CHEN Dongming，WANG Jianwei，LI Yang，et al. Analysis of typical faults and defects of capacitive voltage transformer[J]. Power Capacitor & Reactive Power Compensation，2024，45(6)：36-43.
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