一起電容式電流互感器末屏故障分析與處理

李仕榮

（肇慶市恒電電力工程有限公司，廣東肇慶526000）

一起電容式電流互感器末屏故障分析與處理

李仕榮

（肇慶市恒電電力工程有限公司，廣東肇慶526000）

隨著城市化的進(jìn)程加快，人們對(duì)電能的需求量也在不斷增加，因此對(duì)在電力系統(tǒng)中電力計(jì)量的要求也開(kāi)始變得越來(lái)越高。電流互感器是一種將大電流變成小電流的特殊變壓器，但在使用中電容型電流互感器由于末屏過(guò)熱缺陷而易引發(fā)故障。對(duì)電流互感器末屏故障進(jìn)行了分析，并對(duì)110 kV電流互感器末屏過(guò)熱缺陷引起的故障進(jìn)行了處理。

電流互感器；末屏故障；接地連片；螺桿斷裂

電流互感器是電力系統(tǒng)中用于電流測(cè)量、計(jì)量和保護(hù)等的重要設(shè)備。它利用一定的比例關(guān)系將大電流變換為小電流，將高、低電壓進(jìn)行隔離，并配備適當(dāng)?shù)碾娏鞅碛?jì)，起到測(cè)量高電壓交流電路內(nèi)的大電流的作用。但由于其缺陷而引起的故障時(shí)有發(fā)生，因此有必要對(duì)其末屏過(guò)熱缺陷進(jìn)行分析。

1 故障的發(fā)現(xiàn)

在對(duì)某220 kV變電站進(jìn)行紅外測(cè)溫時(shí)，發(fā)現(xiàn)站內(nèi)的110 kV線路114間隔B相油浸式電容型電流互感器的末屏處存在過(guò)熱，過(guò)熱點(diǎn)最高溫度為20.1℃，其余A相、C相相應(yīng)部位的溫度為5℃；改變觀測(cè)角度，發(fā)現(xiàn)過(guò)熱現(xiàn)象依然存在。圖1所示為114間隔B相CT紅外圖譜及可見(jiàn)光照片。

圖1 114間隔B相CT紅外圖譜及可見(jiàn)光照片

2 缺陷檢查試驗(yàn)

圖2 B相CT末屏接地情況

該線路停電后，現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)B相電流互感器末屏的接地連片的壓接螺桿斷開(kāi)，只有半截螺桿嵌在螺孔中，末屏的接地連片與設(shè)備外殼處于虛連狀態(tài)。圖2為B相CT末屏接地情況。為檢查設(shè)備絕緣性能，對(duì)三相電流互感器進(jìn)行主絕緣和末屏絕緣電阻測(cè)試、主絕緣和末屏的介損及電容量測(cè)試。

2.1 絕緣電阻測(cè)試

三相電流互感器主絕緣和末屏絕緣電阻測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1（使用儀器為3 125兆歐表，溫度4.7℃，濕度30%）。

表1 絕緣電阻測(cè)試結(jié)果

Q/GDW 1168—2013《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程》規(guī)定，電流互感器一次繞組絕緣電阻應(yīng)大于3 000 MΩ或與上次測(cè)量值相比無(wú)顯著的變化，末屏絕緣電阻應(yīng)該大于1 000 MΩ。結(jié)合表1數(shù)據(jù)，B相電流互感器主絕緣和末屏絕緣電阻測(cè)試合格。

2.2 介損及電容量測(cè)試

三相電流互感器主絕緣和末屏的介損及電容量測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表2（使用儀器為AI-6000K介質(zhì)損耗測(cè)試儀，溫度4.7℃，濕度30%）。

Q/GDW 1168—2013規(guī)定：110 kV電容型電流互感器電容量初值差不超過(guò)±5%，介質(zhì)損耗因數(shù)小于1%.根據(jù)表2，三相互感器主絕緣和末屏的介損及電容量均符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.3 絕緣油色譜分析

對(duì)三相互感器取油樣進(jìn)行色譜分析，數(shù)據(jù)見(jiàn)表3.

據(jù)表3，B相電流互感器油色譜試驗(yàn)數(shù)據(jù)正常，符合規(guī)程中油色譜分析“乙炔不大于2 μL/L，氫氣不大于150 μL/L，總烴不大于100 μL/L”的要求，且與上次數(shù)據(jù)相比，油色譜數(shù)據(jù)沒(méi)有明顯變化。

表2 介損及電容量測(cè)試結(jié)果

表3 油色譜分析結(jié)果（單位：μL/L）

2.4 結(jié)論

綜合以上試驗(yàn)數(shù)據(jù)，B相電流互感器主絕緣及末屏絕緣符合標(biāo)準(zhǔn)要求，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)設(shè)備內(nèi)部絕緣存在老化、受潮現(xiàn)象。

3 故障分析

現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)CT末屏及底座表面銹蝕嚴(yán)重，如圖3所示，電流互感器末屏沒(méi)有防雨罩等防護(hù)裝置，直接暴露于空氣中。長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中，末屏引線壓接螺桿不斷受腐蝕，嚴(yán)重影響其工作壽命，如果螺桿自身質(zhì)量不佳，更容易導(dǎo)致螺桿斷裂。

圖3 設(shè)備器身銹蝕情況

電容型電流互感器套管的主絕緣采用絕緣和鋁箔電極交替纏繞在導(dǎo)電管上，組成一串同心圓柱型串聯(lián)電容器，靠近高壓導(dǎo)電部分的第一個(gè)屏為首屏。它與一次導(dǎo)電部分相連，最外一層屏稱為“末屏”，通過(guò)絕緣瓷套引出接地。在運(yùn)行中，為了保證設(shè)備和人身安全，末屏必須可靠接地。

本次故障中，114間隔CT末屏采用外接引線式的接地結(jié)構(gòu)，沒(méi)有接地防護(hù)措施，接地連片壓接螺桿截面比較小，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后銹蝕嚴(yán)重，加上運(yùn)行電動(dòng)力作用下的設(shè)備振動(dòng)，在末屏接地連片處發(fā)生螺桿斷裂。在螺桿斷裂初期，接地連片在機(jī)械彈力作用下與外殼還保持連接狀態(tài)，但屬于虛接，接觸電阻較大，隨著機(jī)械彈力的減弱，接地連片必然與設(shè)備外殼斷開(kāi)連接，形成連片懸空狀態(tài)。此時(shí)，末屏處存在懸浮電位而對(duì)設(shè)備外殼放電，產(chǎn)生的瞬時(shí)放電電流使末屏發(fā)熱。

4 現(xiàn)場(chǎng)處理情況

現(xiàn)場(chǎng)人員對(duì)B相CT更換螺桿后，為防止螺桿再次斷裂，在末屏端部使用軟連線將末屏端部與二次接線盒外殼連接，形成末屏雙重接地，并對(duì)A，C相末屏進(jìn)行了類(lèi)似處理。圖4為現(xiàn)場(chǎng)處理情況。

圖4 現(xiàn)場(chǎng)處理情況

故障處理后，在間隔送電1 h后對(duì)114間隔CT進(jìn)行紅外復(fù)測(cè)，三相CT溫度平衡，過(guò)熱現(xiàn)象消失。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，對(duì)于電流互感器故障，應(yīng)采用多種診斷性試驗(yàn)對(duì)電流互感器絕緣性能進(jìn)行檢測(cè)。本次根據(jù)檢測(cè)結(jié)果和現(xiàn)場(chǎng)情況確定末屏發(fā)熱原因?yàn)槟┢两拥匾€壓接螺桿斷裂，造成本應(yīng)處于零電位的末屏處電位升高。因此，在巡視由外部發(fā)現(xiàn)的設(shè)備不正常運(yùn)行現(xiàn)象時(shí)，把握好設(shè)備缺陷及時(shí)檢出和及時(shí)處理，就是保證電器設(shè)備安全運(yùn)行的最有效的手段之一。

［1］高俊彬.電流互感器的接線對(duì)電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的影響［J］.中外企業(yè)家，2017（05）.

［2］田勇.國(guó)外幾種特殊電流互感器檢定方法的探討［J］.機(jī)械工程與自動(dòng)化.2017（03）.

〔編輯：劉曉芳〕

TM452+.3

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10.15913/j.cnki.kjycx.2017.16.132

2095－6835（2017）16－0132－02