电抗器保护用避雷器故障分析

在预试工作中，发现很多补偿电抗器CVT保护用避雷器严重损坏，现将避雷器损坏的原因及危害进行分析，制定整改措施，保障CVT的安全运行。
1故障情况
220kV变电站进行220kVII母线CVT预试时，试验人员（用2500V摇表）发现A相中间变压器的X端绝缘电阻为零。次日发现另一座变电站的220kV母线CVT预试时三相中间变压器的X端绝缘电阻A﹑B两相为零，C相只有1MΩ。
CVT的内部接线如图1所示，等效电路如图2所示。

图1　CVT内部接线　　　　　　图2　CVT等效电路
L—补偿电抗器　MOA—避雷器　J—载波装置　T—中间变压器　Z—阻尼器
由CVT的接线图，可以看出避雷器末端直接接地，测量X端绝缘电阻时，解开X端接地，如果避雷器损坏，电流可以通过避雷器入地，因此初步认定是避雷器击穿造成的，随后厂家技术人员认可了这一判断，并对该避雷器进行了更换；同时避雷器尾端从内部直接接地改成并联至X端，在外部接地。
2原因分析
经了解，该避雷器是作为抑制CVT内部铁磁谐振而采取的一种保护措施。与避雷器并联的补偿电抗器具有线性的阻抗。当CVT正常运行时，该电抗器上的压降会随着二次负荷的大小不同有所变化，但一般不超过700V。如果发生了铁磁谐振，中间变压器铁芯饱和，流过中间变压器一次绕组和补偿电抗器的电流会迅速增加，使电抗器上的压降超过避雷器的动作电压，避雷器导通，将电抗器切除，改变回路参数，达到消除铁磁谐振的目的。
分析避雷器损坏的原因，有以下三种。
由于CVT运行时多次发生铁磁谐振，造成补偿电抗器两端电压升高，使避雷器承受较高的电压，造成该保护避雷器损坏。然而如果是铁磁谐振造成的，一组三相同时发生谐振的几率很小。
测量中间变压器一次绕组绝缘电阻时，将二次绕组开路，X端打开不接地，而避雷器的尾端在油箱内部有效接地。其等效示意图如图3所示。

图3　试验时CVT等效示意图
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