一起750kV 電流互感器故障原因分析

馬小林 馬曉娜

（國網(wǎng)青海省電力公司檢修公司，青海 西寧810000）

1 概述

2018 年1 月5 日，某750kV 變電站#7561 斷路器A 相電流互感器發(fā)出CT 斷線報文，內(nèi)部有異音。#7561 斷路器斷控A 套保護PRS-721 保護裝置CT 斷線告警，A 相電流0A，B 相電流0.013A，C 相電流0.014A,N 相電流0.013A。在#7561 斷路器斷控A 套保護PRS-721 保護裝置交流端子處做六角圖試驗結(jié)果為A 相無電流。在#7561 斷路器匯控柜短接A 相電流測量，測量結(jié)果為無電流。在#7561 斷路器CT 端子箱短接A 相電流測量，測量結(jié)果為無電流。#7561 斷路器帶電狀態(tài)下對該斷路器CT 進行局部放電檢測，未發(fā)現(xiàn)異常局部放電信號。

停電后在#7561 斷路器本體CT 端子箱斷開A 相電流接線后，測量端子箱至保護裝置回路通斷，回路為通狀態(tài)，排除二次回路開路。對該斷路器CT 第二組二次繞組線段進行絕緣電阻測量，值大于5500MΩ，可判斷此組二次繞組存在斷線缺陷。

2 檢查處理及故障原因分析

2.1 檢查處理情況

2.1.1 現(xiàn)場試測試直流電阻時，發(fā)現(xiàn)CT2 不通。試驗具體數(shù)據(jù)如表1 所示：

表1 故障CT 直流電阻值

2.1.2 對故障CT 開蓋檢查發(fā)現(xiàn)CT 絕緣澆注件開裂。

圖1 故障CT 開裂位置

2.1.3 故障電流互感器返廠解體發(fā)現(xiàn) 斷線點位置位于CT28 號、9 號端子，8 號斷點位于線圈和引出線之間，9 號斷點位于線圈引出線和澆注體嵌件之間，此處為開裂處。9 號嵌件拆除后環(huán)氧澆注面有黑色印跡，8 號嵌件拆除后環(huán)氧澆注面有一點黑色印跡，8 號、9 號引出線外套玻璃器管受熱嚴重變色，其余端子引出線外套的玻璃器管也有變色。

圖2 電流互感器裂紋及故障端子位置

2.1.4 利用切割分區(qū)法對裂縫側(cè)環(huán)氧澆注層進行切割，切開后發(fā)現(xiàn)整個裂縫環(huán)氧澆注材料紋路細致，未發(fā)現(xiàn)氣泡夾渣等澆注缺陷，裂縫呈貫穿性，線圈內(nèi)側(cè)、線圈之間及線圈外側(cè)的環(huán)氧澆注層均開裂，對線圈與屏蔽法蘭側(cè)裂縫插入銅線長度進行測量，為195mm，與環(huán)氧樹脂澆注層厚度一樣，環(huán)氧樹脂一直開裂至鋁制屏蔽筒。

2.2 原因分析

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、材料及工藝說明:

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為環(huán)氧樹脂澆注結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)是用環(huán)氧樹脂將二次線圈全部包封，提高了線圈的機械強度，可以保證裝配后線圈的性能不致在外力作用下發(fā)生變化。

圖3 CT 平面結(jié)構(gòu)圖

a.屏蔽層，材料為鋁材；b.玻璃網(wǎng)格，材料為玻璃纖維，作用是增加澆注時的緩沖；c.澆注層，材料為環(huán)氧樹脂混合料包括環(huán)氧樹脂、填料、固化劑和增韌劑；d.墊塊，材料為環(huán)氧層壓玻璃布板，作用是調(diào)節(jié)環(huán)氧澆注層的厚度；e.二次線圈，由鐵心、漆包線、聚酯薄膜等組成。外面包有高密度海綿、皺紋紙等材料，作用是增加澆注時的緩沖。

故障CT 的CT2 有7、8、9 三個端子，現(xiàn)場使用7、8 號端子，變比為2500:1，9 號端子為空端子。解體情況：裂縫深度為195mm，寬度為3.8-4.1mm，裂縫呈貫穿性，線圈內(nèi)側(cè)、線圈之間及線圈外側(cè)的環(huán)氧樹脂層均開裂。環(huán)氧澆注層組織均勻致密無氣泡、無縮孔，也無法觀測開裂的方向性。9 號嵌件處于開裂處，9 號嵌件拆除后環(huán)氧澆注面有明顯黑色印跡，8 號嵌件拆除后環(huán)氧澆注面有一點黑色印跡，8 號、9 號引出線外套的外層玻璃器管受熱嚴重變色、內(nèi)層玻璃器管未變色。該電流互感器環(huán)氧樹脂絕緣件的開裂主要原因為環(huán)氧樹脂絕緣件韌性達不到環(huán)境要求、抗冷熱溫差變化的性能不足，導致環(huán)氧樹脂絕緣件在熱脹冷縮過程中出現(xiàn)貫穿性開裂故障。環(huán)氧樹脂絕緣件韌性達不到環(huán)境要求、抗冷熱溫差變化的性能不足的可能原因為：環(huán)氧樹脂絕緣件各種材料的配比不滿足要求；出廠時未做冷熱循環(huán)試驗；環(huán)氧樹脂絕緣件在固化、冷卻時工藝控制存在問題，導致玻璃器官變色不均勻及變色嚴重。

3 相關建議

3.1 廠家應加強對制造材料、工藝流程、人員管控，嚴格按照材料配比要求、試驗流程、工藝流程進行制造。

3.2 駐廠監(jiān)造人員對產(chǎn)品制造的各個環(huán)節(jié)加強監(jiān)管，確保每個生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)嚴格按相關流程進行，同時在交接試驗時嚴守質(zhì)量驗收關，檢查生產(chǎn)制造過程中所有流程控制。

結(jié)束語

電流互感器的安全運行直接影響著電網(wǎng)的穩(wěn)定與否，可通過驗收交接嚴格把關、運行過程中加強巡視維護、異常故障時采取有效的措施、做好事故預防工作，都能杜絕電流互感器事故的發(fā)生或擴大，可提高電網(wǎng)的安全運行水平。