摘要：簡述了CVT補償電抗器保護用避雷器故障的情況，對其損壞原因進行了分析，認為是由于測量CVT介損時該避雷器分壓過高造成的，并由此提出了CVT試驗方法的合理選擇。
關鍵詞：CVT;避雷器;故障;補償電抗器;試驗
中圖分類號：TM47 文獻標志碼：B 文章編號：1003-0867（2007）04-0019-02
在預試工作中，發現很多補償電抗器CVT保護用避雷器嚴重損壞，現將避雷器損壞的原因及危害進行分析，制定整改措施，保障CVT的安全運行。
1、故障情況
220kV變電站進行220kVII母線CVT預試時，試驗人員（用2500V搖表）發現A相中間變壓器的X端絕緣電阻為零。次日發現另一座變電站的220kV母線CVT預試時三相中間變壓器的X端絕緣電阻A﹑B兩相為零，C相只有1MΩ。
CVT的內部接線如圖1所示，等效電路如圖2所示。
圖1 CVT內部接線 圖2 CVT等效電路
L—補償電抗器 MOA—避雷器 J—載波裝置 T—中間變壓器 Z—阻尼器
由CVT的接線圖，可以看出避雷器末端直接接地，測量X端絕緣電阻時，解開X端接地，如果避雷器損壞，電流可以通過避雷器入地，因此初步認定是避雷器擊穿造成的，隨后廠家技術人員認可了這一判斷，并對該避雷器進行了更換；同時避雷器尾端從內部直接接地改成并聯至X端，在外部接地。
2、原因分析
經了解，該避雷器是作為抑制CVT內部鐵磁諧振而采取的一種保護措施。與避雷器并聯的補償電抗器具有線性的阻抗。當CVT正常運行時，該電抗器上的壓降會隨著二次負荷的大小不同有所變化，但一般不超過700V。如果發生了鐵磁諧振，中間變壓器鐵芯飽和，流過中間變壓器一次繞組和補償電抗器的電流會迅速增加，使電抗器上的壓降超過避雷器的動作電壓，避雷器導通，將電抗器切除，改變回路參數，達到消除鐵磁諧振的目的。
分析避雷器損壞的原因，有以下三種。
由于CVT運行時多次發生鐵磁諧振，造成補償電抗器兩端電壓升高，使避雷器承受較高的電壓，造成該保護避雷器損壞。然而如果是鐵磁諧振造成的，一組三相同時發生諧振的幾率很小。
測量中間變壓器一次繞組絕緣電阻時，將二次繞組開路，X端打開不接地，而避雷器的尾端在油箱內部有效接地。其等效示意圖如圖3所示。
采用2500V搖表在X端加壓測量時，在X端加直流電壓2500V，由于電抗器為感性，保護避雷器的首端電壓U近似等于2500V。而該金屬氧化物避雷器的額定電壓僅為800V，測試時可能損壞該保護避雷器。于是，對相同型號的完好避雷器進行了測試，具體測試數據如表1所示。
從上述試驗結果可以看出，用搖表是不會對避雷器造成損害的。這是因為，雖然2500V搖表的電壓，已經足以讓避雷器處于導通狀態，但其輸出電流非常有限，只有2mA，不能積累足夠的能量使閥片擊穿。
做測量分壓電容的介損和電容量試驗時。做預試時常采用常規法和自激法測量分壓電容的電容量和介損，以下分別分析不同接線試驗方法對避雷器的影響。
常規法測量，即測量C1和C2串聯后的電容和介損，采用正接線，在U端加壓10kV，δ端取信號（近似于接地），將二次繞組開路，X端打開不接地，而避雷器的尾端接地，如圖3所示。
當U端加壓10kV，C1和C2串聯，U端電壓Ua≈C1U/（C1+C2）≈3kV。中間變壓器二次開路，電抗器的尾端X懸空不接地，已知避雷器的阻抗較大；所以中間變壓器的一次繞組可以近似于短路，電壓基本上全部加在避雷器上。其等效電路圖如圖4所示。
圖中：電壓U'為A端電壓，大約為3 kV；ZX為中間變壓器二次開路時的一次繞組的等效阻抗，阻值小；Z為避雷器的等效阻抗，阻值較大。
因一次繞組的空載阻抗ZX和U一定值，介損試驗時避雷器首端L電壓由避雷器的阻抗Z決定，當Z→∞時，UL=U≈3kV。使避雷器承受接近3kV的工頻電壓，對保護避雷器具有很大的破壞作用。
采用自激法測量。采用自激法測量分壓電容C1和C2的介損和電容量時，在輔助繞組dadn施加電壓，利用中間變壓器的電磁感應，在中間變一次側感應出3kV的高壓，此電壓就是施加在分壓電容C1和C2上的試驗電壓，而此時X端是接地的，與CVT運行時的接線方式一致。補償電抗器保護用避雷器的損壞原因有兩個：一是CVT結構上的原因，試驗時避雷器始終在回路中，因而多次承受試驗高壓，導致擊穿；二是試驗采用常規法接線使得避雷器承受高壓。建議加強廠家與試驗人員溝通，生產的設備要滿足現場試驗的需要，同時在做CVT試驗前，試驗人員要認真分析設備結構，對不同試驗接線進行驗算，使得試驗安全
