一起220kV電流互感器沖頂故障的處理及分析

胥 云

（國(guó)網(wǎng)江蘇省電力公司檢修分公司南通運(yùn)維分部鹽城運(yùn)維站）

一起220kV電流互感器沖頂故障的處理及分析

胥 云

（國(guó)網(wǎng)江蘇省電力公司檢修分公司南通運(yùn)維分部鹽城運(yùn)維站）

本文根據(jù)一起鹽城運(yùn)維站所轄變電站發(fā)生的220kV電流互感器沖頂故障，通過(guò)返廠試驗(yàn)及解體檢查確認(rèn)了設(shè)備故障原因，并提出了相應(yīng)的防范措施，避免此類故障再次發(fā)生。

電流互感器；沖頂故障

1 故障簡(jiǎn)述

2016年3月17日16時(shí)28分6秒，鹽城運(yùn)維站某220kV變電站220kV兩套母差保護(hù)動(dòng)作，運(yùn)維人員現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)一起220kV出線間隔開關(guān)電流互感器A相膨脹器發(fā)生沖頂故障，頭部膨脹器和防雨罩均脫落。故障設(shè)備型號(hào)為L(zhǎng)VB-220W3，出廠編號(hào)為11100569，出廠日期為2010年3月，投運(yùn)日期2010年6月，制造廠為江蘇思源赫茲互感器有限公司。

現(xiàn)場(chǎng)故障照片如圖1～圖2所示。

圖1 故障情況（膨脹器外罩及上盒已脫落）

圖2 膨脹器外罩及膨脹器上盒

2 返廠試驗(yàn)情況

故障發(fā)生后，運(yùn)維站對(duì)該間隔故障產(chǎn)品及同組兩臺(tái)產(chǎn)品取油樣化驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1所示。

針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況，運(yùn)維站疑為設(shè)備本身缺陷導(dǎo)致故障發(fā)生，立即通知廠家對(duì)設(shè)備進(jìn)行返廠檢查。產(chǎn)品返廠后進(jìn)行局部放電測(cè)量和高壓介損及電容量，其中 A相主絕緣擊穿，無(wú)法測(cè)量，其余兩相試驗(yàn)結(jié)果如表2、表3所示。

表1 故障相及同組設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)油色譜數(shù)據(jù)

表2 故障相及同組設(shè)備返廠局放試驗(yàn)數(shù)據(jù)

表3 介損及電容量測(cè)試結(jié)果

從現(xiàn)場(chǎng)油色譜化驗(yàn)數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)A相內(nèi)部發(fā)生絕緣放電擊穿；B、C兩相返廠局放、介損及電容量測(cè)試結(jié)果無(wú)異常。

3 設(shè)備解體情況

（1）產(chǎn)品密封情況檢查

產(chǎn)品拆解前，檢查頭部各密封面密封完好，未見(jiàn)異常。拆除一次導(dǎo)電桿，檢查各密封件，未見(jiàn)異常。

（2）產(chǎn)品放油拆解

產(chǎn)品放油，拆除出線盒、過(guò)渡件，吊起產(chǎn)品瓷套組件。觀察器身，發(fā)現(xiàn)器身外部絕緣表面存在黑色油灰。

（3）器身解體

拆除產(chǎn)品一次導(dǎo)電管及導(dǎo)電桿，吊起器身，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品P1側(cè)器身頂部絕緣擊穿，周圍電纜紙已燒焦碳化，如圖3所示。

圖3 器身整體情況

拆除產(chǎn)品外包層至屏蔽層，觀察器身內(nèi)圈，發(fā)現(xiàn)器身內(nèi)圈有所失圓；拆除屏蔽層至產(chǎn)品主絕緣，發(fā)現(xiàn)器身內(nèi)圓在兩側(cè)存在兩個(gè)較大的擠壓痕跡；拆解產(chǎn)品主絕緣，在產(chǎn)品絕緣層中間部位發(fā)現(xiàn)P1及P2側(cè)角環(huán)都存在碳化的情況，兩側(cè)碳化較為嚴(yán)重，中間有所減輕；繼續(xù)拆解主絕緣，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品內(nèi)部絕緣碳化減輕，拆解將至鐵心罩殼處，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品絕緣存在錯(cuò)位變形現(xiàn)象，繼續(xù)拆解至鐵心罩殼，發(fā)現(xiàn)罩殼存在錯(cuò)位現(xiàn)象，罩殼P1側(cè)頂端燒融。

（4）二次線圈拆解

切割鐵心罩殼，發(fā)現(xiàn)罩殼內(nèi)部線圈都已燒黑，罩殼內(nèi)部被黑色碳化物質(zhì)所覆蓋，拆除各個(gè)二次線圈，發(fā)現(xiàn)線圈外包絕緣都有不同程度的燒傷。

綜上所述，鐵心罩殼變形位置、絕緣中間層位置、內(nèi)圈擠壓變形處級(jí)擊穿通過(guò)到如圖4所示。

圖4 故障位置示意圖

4 故障原因分析

根據(jù)本次電流互感器沖頂故障現(xiàn)象、解體情況，結(jié)合產(chǎn)品裝配工藝過(guò)程進(jìn)行故障原因分析如下：

頭部器身主絕緣為手工包扎，從罩殼錯(cuò)位及絕緣紙皺褶分布情況來(lái)看，可能存在裝配過(guò)程中，由于操作不當(dāng)，導(dǎo)致頭部受到外力撞擊，使鐵心罩殼頂部及兩側(cè)局部錯(cuò)位變形，撞擊的擠壓造成受撞擊處絕緣層變緊，周邊絕緣及內(nèi)腔絕緣層局部變松。長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中，由于絕緣松動(dòng)的位置存在較大油隙，加上在該處由于壓力變化易產(chǎn)生氣泡，在電場(chǎng)的作用下發(fā)生局部放電，使得該處絕緣發(fā)熱，拆解過(guò)程中也發(fā)現(xiàn)相應(yīng)絕緣層有過(guò)熱痕跡；低能放電的同時(shí)使得變壓器油裂解，產(chǎn)生相關(guān)氣體；隨著氣體的產(chǎn)生，進(jìn)一步加劇了局部放電的程度。首先使得局部絕緣擊穿，在運(yùn)行電壓的持續(xù)作用下，造成主絕緣擊穿，期間產(chǎn)生大量的氣體，氣體壓力超過(guò)膨脹器爆破強(qiáng)度，從而使得膨脹器撕裂、飛出。

5 此類故障的防范措施

一是繼續(xù)強(qiáng)化倒置式電流互感器首檢色譜分析工作，梳理2010～2012年出廠的同廠家同型號(hào)設(shè)備投運(yùn)后色譜分析情況；對(duì)投運(yùn)后未進(jìn)行色譜試驗(yàn)的設(shè)備，應(yīng)按照基準(zhǔn)試驗(yàn)周期盡快開展停電色譜試驗(yàn)。其他尚未開展過(guò)色譜分析的該廠家倒置式電流互感器，應(yīng)結(jié)合停電進(jìn)行一次色譜試驗(yàn)。

二是加強(qiáng)倒置式電流互感器日常巡視工作，重視其滲漏油、油位異常及膨脹器頂起現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時(shí)進(jìn)行檢查處理，防止缺陷擴(kuò)大。

2016-09-28）