电容式电压互感器(Capacitor Volt—age Transformer，CVT)是电力系统重要的输变电设备，它在电网将一次电压信息传递给测量、保护和控制装置。CVT由于制造工艺简单、运行可靠性高，因此在我国电力系统得到广泛应用。河北南网近年在新建变电站和技术改造后的旧变电站，110 kV电压等级电压互感器已全部使用CVT。随着CVT的大量采用，运行中也出现了一些问题，河北南网近几年就发生多起某电容器厂生产的110～220 kV电容式电压互感器故障，主要表现为运行中二次电压异常或预防性试验中电容分压器介质损超标。为深入查找CVT发生缺陷的原因，对有问题的CVT进行了解体检查，并分析CVT产生故障的根源。缺陷情况

    河北南网近两年在运行中或预防性试验中发现了十多起CVT缺陷，缺陷主要表现为介质损和电容量超标。为方便分析，选择有代表性的1台型号为TYD110／一0． 02 H和2台型号为TYD220／√，_-0． 01 H共3台电容式电压互感器进行分析，编号分别为1、2、3。编号1和2是运行中二次电压出现异常，指示值降低，分别为110 kV和220 kV，立即退出运行进行高压试验检测；编号3是在进行例行预防性试验中试验数据异常，为220 kV。CVT设备试验数据如下表所示。

    从试验数据分析发现，3台CVT的tan 均超过行业标准DL／T 596-1996《电力设备预防性试验规程》介质损0．2％的要求。电容量数据本次与上次比较误差分别为6．6％ 、13．2％ 和3．04％ ，初步分析均有电容元件击穿。

解体检查情况

    上述3台CVT的分压电容器初步分析均有电容元件击穿，现场对其进行了解体，其中编号2分压电容器电容器油已经失去了其应有的淡黄色，变色较严重；编号1和3分压电容器电容器油没有明显的变色，基本保持其应有颜色。分压电容器是由多个电容元件叠装起来(电气上串联)，由于分压电容器电容量的不同，串联的电容元件不同，对分压电容器中的每个电容单元分别进行电容量测试。测量3台CVT的电容元件均有电容量近似为零，对电容单元进行了拆解，均出现烧伤或击穿痕迹，具体情况如下：

    1)编号1的CVT分压电容器C，有一个电容元件击穿，膜纸已经击穿，有明显的烧伤放电击穿痕迹，击穿位置在引箔下边缘，击穿点在紧贴引箔的内层上。

    2)编号2分压电容器c．，有2个电容元件击穿，膜纸有明显的烧伤放电击穿痕迹，击穿位置均位于元件引箔片边缘处，击穿点在紧贴引箔的内层上。

    3)编号3分压电容器c 有一个电容元件击穿，击穿点位于元件极板边缘处，膜纸已经击穿，有烧伤放电击穿痕迹，击穿点与击穿面相对编号1和编号2比较小，击穿程度轻。

    电容元件击穿点如图1、图2所示。

原因分析

    1)编号1和编号2分压电容器共有3个电容元件击穿，击穿点均位于元件引箔片边缘处。引箔片边缘部位的电场分布较不均匀，分析认为在制造过程中出现下列情况：① 引箔片(30 m铝箔)分切成长方形时边缘出现毛刺，没有进行处理或处理不到位。② 引箔片用铝箔(30 m厚)在电容元件卷绕过程中插引箔片时，操作不符合工艺要求，引箔片尖角刺伤薄膜。制造过程中上述两种情况之一将使电容器元件存在绝缘薄弱点，在运行电压下导致放电，出现介质击穿现象。

    2)编号3分压电容器有一个电容元件击穿，击穿点位于元件极板(6 m铝箔)边缘处。元件极板(6 m铝箔)边缘电场分布不均匀，在电容元件卷绕时铝箔边缘出现折皱时，将导致该点电场畸变、放电，出现绝缘介质击穿现象。

    3) 对制造单位的设计要求， 引箔片采用30“m的铝箔，且呈软状态。对编号1～3解体情况分析，引箔片呈硬状态，分压电容器在绕制过程中插引箔片时，易将薄膜刺伤，造成分压电容器存在绝缘薄弱点。

结束语

    通过电容式电压互感器的缺陷和解体检查情况综合分析，河北南网多起CVT出现的介损和电容量数据超标缺陷是因产品质量问题所致。为保证CVT设备在电网安全运行，提出以下防范措施：

    1)设备制造厂应加强质量管理，在制造工艺中应有针对性的制定有关措施，把好产品的质量关。

    2)对河北南网引箔片采用硬状态的同批次CVT设备，加强运行电压监视，完善运行记录。当二次电压出现异常时应立即退出CVT运行，并进行高压试验检测，检查设备介质损和电容量的状况。

    3)制造厂家针对引箔片在操作中易将薄膜刺伤情况，进行分压电容器制造工艺的改进，即在引箔片与电容器固体介质之间增加两层0．08 mill电缆纸，增加其绝缘强度，消除引箔片边缘的不均匀电场。改进后产品，通过河北南网运行中CVT统计分析，尚未发现引箔片边缘击穿的情况。