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2002-09-02T17:30,在試驗人員對某一220kV變電站進行紅外接點測溫例行檢測時,發(fā)現(xiàn)220kV線路側(cè)1臺電容式電壓互感器底座油箱嚴重過熱,已超過100℃,當時環(huán)境溫度為23℃。為查明原因,及時將其退出運行,進行檢查,發(fā)現(xiàn)從底座油箱過熱到退出運行的20min內(nèi),底座油箱溫度又上升了20℃。
1 試驗分析
9月3日,在試驗室對此電容式電壓互感器進行了解體試驗。通過對高壓試驗數(shù)據(jù)的分析,未見該設備主要元件C1、C2、電磁式變壓器一次繞組(見圖1)等部分有異常;通過對油化色譜試驗數(shù)據(jù)的分析,確認其內(nèi)部存在嚴重過熱故障。
圖1 電容式電壓互感器原理接線
為進一步查明產(chǎn)生的高溫原因,進行解體檢查。發(fā)現(xiàn)電磁式電壓互感器二次阻尼繞阻絲的電木板表面因過熱而嚴重碳化。通過對阻尼器(見圖2)的進一步檢查,發(fā)現(xiàn)其并聯(lián)電容已擊穿短路。正常運行時,因阻尼器中的電容與電感產(chǎn)生并聯(lián)諧振,阻尼器呈高阻狀態(tài),相當于開路,流經(jīng)電阻的電流為幾毫安,發(fā)熱功率為1mW。當阻尼器中的電容擊穿短路時,輔助繞組(見圖1)上的100V電壓全部加在其電阻元件上(電阻值為9Ω),流經(jīng)該電阻的電流為11.11A,發(fā)熱功率為1.11kW,從而使底部油箱中的油溫急劇上升。絕緣油在高溫下裂解,產(chǎn)生的大量氣體有可能引起油箱爆炸。另一方面,由于高溫引起主絕緣破壞,造成內(nèi)部高壓繞組擊穿放電,引起保護失壓發(fā)生誤判斷,造成系統(tǒng)解列事故。
2 結(jié)論
(1) 故障主要是由于低壓電容被擊穿,造成短路而引起的。
(2) 常規(guī)的高壓試驗方法難以有效地發(fā)現(xiàn)此類故障,而值班員在正常巡視檢查時,依
靠聽、看等途徑也難以發(fā)現(xiàn)此類故障。目前各變電站配備的紅外測溫儀器主要是點溫儀,著重檢查設備接點是否存在過熱,對于電容式電壓互感器等小充油量設備,由于其安裝位置偏高,值班員在正常巡視檢查時無法發(fā)現(xiàn)其油箱溫度的變化。因為任何絕緣擊穿性事故的前期都伴隨著熱的產(chǎn)生和發(fā)展過程,因此采用紅外測溫熱成像儀能及時有效地發(fā)現(xiàn)設備過熱性故障和潛伏性故障,有助于在設備故障早期發(fā)現(xiàn)異常。