220kV電流互感器故障分析

（河南省電力勘測設計院，河南 鄭州 450007）

220kV電流互感器故障分析

姚 瑞

（河南省電力勘測設計院，河南 鄭州 450007）

電流互感器在電力系統(tǒng)中是十分常見的設備，通常被用于電廠和變電站，其作用是將一次系統(tǒng)電流按比例縮小，一旦互感器出現(xiàn)問題，就很容易導致電力系統(tǒng)不能正常供電，本文針對220kV電力工程中經(jīng)常遇到的互感器故障進行了簡要的分析及解決方法。

220kV；電力系統(tǒng)；電流互感器；故障

一、引言

220kV電流互感器與母線上的電器設備是連通的，因此非常容易造成系統(tǒng)的故障，導致電力系統(tǒng)停止運行，無法正常供電，如果不能及時的排除高壓電流互感器的故障，那么電網(wǎng)也就不能正常的運行，會給生產(chǎn)和人們?nèi)粘Ｉ顜順O大不便，也會影響電網(wǎng)的安全性。

二、電流互感器概述

電流互感器能夠?qū)㈦娏ο到y(tǒng)中的一次大電流量轉(zhuǎn)換成為與其成正比的二次小電流，之后傳輸?shù)綔y量儀表和繼電保護及自動裝置中，在構(gòu)成上，具有自身特點：

1在電力系統(tǒng)的互感器中，一次繞組大多是進出導線，數(shù)量只有1-2匝，而二次的匝數(shù)相對較多。

2 在運作過程中，電流互感器的鐵芯中磁密很低，其中一次二次安匝要保持平衡。如果電力系統(tǒng)發(fā)生故障，電流過大，二次電壓過高，勵磁電流增加，鐵芯中的磁密就會迅速增加，導致鐵芯飽和。

3大多數(shù)情況，磁密較低，勵磁阻力較大，二次匝數(shù)很多，因此負載阻抗變化不能對二次電流產(chǎn)生什么影響。

4 電流互感器二次負荷一旦過大，在運行的過程中，二次電壓就會很高，導致誤差過大。尤其是在系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時候，電流互感器一次電流能夠達到額定電流的十倍，造成鐵芯飽和，電路變換誤差增加，無法保證繼電保護的需要，造成保護誤動，那么二次回路就必須開路。而如果運行中二次回路開路，二次電流消失，磁場也會消失，磁密增加，二次電壓會升高，危機設備和人身安全。

三、電流互感器故障原因

1 結(jié)構(gòu)

35kV以及以上的電壓等級互感器通常是泊紙絕緣結(jié)構(gòu)，220kV電壓等級的互感器的主要絕緣結(jié)構(gòu)是電容性的。

2 互感器故障根源

2.1 絕緣熱擊穿原因?qū)е碌墓收?/p>

高壓電流互感器可以承受高的電壓，也能經(jīng)過大電流，而絕緣介質(zhì)在高壓作用下溫度會上升，超過了絕緣材料溫度，因此造成了絕緣熱擊穿。

2.2 局部放電導致的故障

220kV電路互感器主電容在正常運作的情況下均勻分布，一旦生產(chǎn)工藝出現(xiàn)問題，就會導致電容板光滑度受損，絕緣包繞松緊不均勻沒造成電容屏錯位等缺陷，因為下部U型卡子卡的太緊，導致絕緣變形，還有可能因為積風泡導致電壓分布改變，造成個別電容屏場強較高，局部放電，如果不能及時的處理，則會導致電容芯棒事故。

2.3 潮濕

因為密封性差導致互感器內(nèi)部放電加強，造成互感器絕緣劣化?；ジ衅魉e沉在電容芯棒底部，芯棒彎曲的地方是絕緣性質(zhì)最為薄弱的地方，在工作場的長期作用之下，會造成電容芯棒擊穿，導致電力故障。

2.4 干燥和脫氣處理不足

220kV電流互感器如果沒有進行真空注油，就會造成氣體不能排除，不能保證真空度，或者脫氣時間不足，在電壓和溫度的作用之下就會導致發(fā)熱和電老化擊穿。

2.5 人員操作失誤

在互感器的故障中，人員作用是最大的，大多數(shù)的操作失誤是因為過失導致的一次引線接頭松動，注油工藝差，二次繞組開路等，因為這些操作的失誤很容易造成電力系統(tǒng)局部過熱或者放電，就會造成油中溶解氣體色譜分析的結(jié)果出現(xiàn)異常情況。

3預防性試驗和局部放電測量

我國關(guān)于電力系統(tǒng)的相關(guān)規(guī)定對電流互感器的預防性進行了相關(guān)的規(guī)定，對于預防性試驗的項目進行了規(guī)定：測量介質(zhì)損耗因數(shù)以及電容量和油中溶解氣體色譜的分析，測量繞組和末屏的絕緣電阻，經(jīng)過這些項目的測量，通過對結(jié)果的分析可以明確進水受潮和工藝制作不足等等各方面的問題和故障隱患。

通常進行的常規(guī)性絕緣試驗是無法檢測出電流互感器的局部缺陷的，但是進行局部放電測量卻能夠十分靈敏的對局部缺陷進行檢測。相關(guān)的規(guī)定也對大修之后的互感器放電測量進行了相關(guān)的規(guī)定。

4檢測

4.1 當前對高壓電流互感器進行的檢測項目很多，最主要的是對主絕緣的介質(zhì)損耗因數(shù)進行測量，電容量以及電容流量的測量。通過對實際運作過程中的現(xiàn)場測試克制，檢測對于絕緣體缺陷的檢測效果是十分突出的，能夠有效監(jiān)控絕緣體問題。

4.2 在對電力互感器進行檢測的時候，紅外測溫的方法應用普遍。這一方法的運作原理是根據(jù)電流互感器的自身構(gòu)造和運作系統(tǒng)在傳熱學理論的基礎上，對金屬的導電性能。絕緣油以及氣體帶來的傳導和對流進行檢測，從而在電流互感器外部得到溫度分布的熱圖像，在此基礎上對系統(tǒng)內(nèi)部的問題進行判斷，通過檢測結(jié)果可以得知，對檢測電路互感器內(nèi)部的接頭松動作用明顯。

四、電流互感器故障處理

1 要解決互感器問題就必須改變潮濕環(huán)境，將互感器進行更換，選擇能夠與負荷相符合的互感器，同時對接錯的線路進行糾正。

2 在排除故障的時候，需要先將電力供應切斷，之后對二次回路進行線路檢測，將電路互感器二次開路的故障排除。在進行檢查的時候必須十分重視安全問題，最大程度降低一次負荷電流，從而降低二次回路的電壓。同時必須佩戴絕緣手套，選用絕緣性能好的工具，在絕緣墊子上進行施工。與此同時，要重視對照負荷實際的線路圖紙，確定好接線的位置。電流互感器二次開路通常不太容易被發(fā)覺。在檢查期間，互感器的表現(xiàn)特征并不明顯，會長時間處在開路的狀態(tài)中。所以在檢測的過程中必須仔細的聽看，不能漏掉任何的細小現(xiàn)象，同時作出相應的處理：

2.1 如果發(fā)現(xiàn)互感器二次開路，那么就必須清楚故障時發(fā)生在哪一組電流回路和開路中，是否對保護產(chǎn)生影響等，同時向調(diào)度人員進行詳細的報告，排除誤動保護裝置。

2.2 最大程度降低一次負荷電流，如果互感器問題較大，那么必須停電進行檢查。

2.3 必須盡快在附近的實驗斷上將互感器進行二次短路，然后再進行檢查，這一過程中必須使用性能良好的接線，嚴格按照圖紙來進行。

2.4 如果在進行短路連接的時候有火花出現(xiàn)，那么短接效果較好，故障可以確定就在接點之下的線路中，在這一范圍中進行詳細的查找。而如果沒有火花出現(xiàn)，那么短接失效，問題則在接點以前的線路中，需要變換接點進一步鎖定故障位置。

3 如果一次接線壓接處發(fā)熱導致運行異常的處理辦法

出現(xiàn)一次接線壓接處故障應該先將該處進行打磨，這樣可以增加接觸的面積，從而保證接觸良好，然后通過涂抹導電膏并且用彈簧壓緊，這樣可以明顯縮小蠟片融化，同時生產(chǎn)廠家應該適當?shù)脑黾訍坶L接線板，這樣可以通過兩個螺絲孔來進行固定，可以增加接觸面積也能夠更加牢固的壓接，防止發(fā)熱故障的產(chǎn)生。

結(jié)語

220kV互感器的作用在電力系統(tǒng)的正常運行中是十分重要的，當互感器發(fā)生故障的時候，電力系統(tǒng)不僅無法保證供電，同時還會對人們的用電安全產(chǎn)生影響，因此對220kV故障的清查和排除是十分重要的，通過分析和判斷來對故障進行確定和排除，在這個過程中我們應該不斷的總結(jié)經(jīng)驗，將故障判斷的思路進行理順，為上級相關(guān)部門采取措施提供依據(jù)，從而將事故扼殺，確保供電安全和穩(wěn)定。

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