摘要：为了严格监督电流互感器绝缘油的使用，保证充油设备的安全稳定运行，本文针对电流互感器在运行过程中，绝缘油溶解产生的高浓度气体进行了深入的调查分析。
关键词：电流互感器; 绝缘油; 气体异常; 防范措施
1引言
充油电流互感器是电力系统中运行数量最多的一种电气设备，对电流互感器油溶解产生的气体进行仔细分析，是保证充油设备正常运行、检查充油设备内部故障原因的基本条件，检查充油设备内部故障时使用气相色谱法对于其存在的潜在性故障以及这些故障的严重程度和发展趋势可以有效的检测出来。气相色谱法可以对易挥发、不分解的化合物进行分离、分析可以更好、更早地发现充油设备内部的故障，保证充油设备可以安全稳定的运行使用。现以220KV的电流互感器的投入使用为例，在第一批电流互感器的实验过程中，发现220KV的电流互感器的绝缘油中的H2和CH4含量相对来说比较高，而且还超出了 GB/T7252-2001 《变压器油中溶解气体分析和判断导则》中所规定的H2和CH4含量值标准，虽然之前在这种电流互感器的投入使用过程中也有过类似的个别情况，但是这次这一批的设备大部分都存在着H2和CH4含量超标的现象，所以针对这种现象又进行了重复检测实验，根据对不同实验室得出的实验数据进行对比，在保证实验数据准确性的基础上，发出了设备缺陷通知单，要求厂家对这种情况进行处理。像这样的产自同一个厂家又是同一批次的电流互感器大部分都出现了绝缘油溶解产生的气体严重超标的现象是很少见的，即使设所使用的绝缘油在其他常规的测试项目中都是合格的，但是也有可能是厂家所注入电流互感器设备的绝缘油不符合标准。经过厂家运用氮气置换法的处理方法使得设备合格后又开始投入使用。在返回厂处理后的这第二批电流互感器设备在又一年的实验使用过程中，又明显出现了H2、C2H2逐渐增长的趋势，呈现出了油纸绝缘中局部放电故障的特点，因此通过这次的试验数据发现“油质问题”的推论结果是不正确的，但是也不能单单通过得出的数据就将这次出现的问题归结为交流互感器设备出现的故障。油中溶解气体分析是检测充油设备内部故障的重要手段，采用气相色谱法能有效地发现充油设备内部存在潜伏性故障及故障发展趋势、严重程度，从而实现内部故障的早期发现，保障充油设备安全运行。
2 电流互感器故障分析
电流互感器内部出现故障的原因主要是：
2.1局部放电超过了规定值。对于电流互感器来说，局部放电量越小越好。局部放电量超过规定值的主要是因为注油后静止的时间太短，工艺不佳，造成电流互感器器身存在气泡；在制造电流互感器的过程中，电容屏出现较大的裂缝或者断裂等等不同程度的损坏；一次绕组和零屏连接片压接触不良等等。当出现这种情况的故障就需要进行返厂处理，现场没有办法解决。
2.2 绝缘电阻降低或介质损耗因数增大。这种情况一般是由于绝缘受潮所导致的，一般电容量也会发生异常，油色谱分析H2增高，这种情况需要经过对介质损耗因数正接线和反接线进行对比进而分辨出是究竟是本体受潮还是绝缘油受潮，以便对症处理。如果只是绝缘油受潮的话，现场就可以更换绝缘油，但是如果是本体受潮，就需要将断流互感器退出运行，进行干燥处理，但是一般情况下电流互感器的干燥技术需要较大的成本，所以一般都是返厂进行干燥处理。
2.3 主绝缘和末屏电容量发生变化。如果电流互感器绝缘的屏间电容击穿或者受潮就会发生主绝缘电容量增大的情况。当主绝缘发生电容量变小的情况时应该对一次绕组电阻进行测量，当末屏电容量降低确定是末屏接地不良后，就要警醒吊芯检查。
2.4 油色谱分析过热。电流互感器发生过热故障的情况大多都是因为接触不良造成的过热，一般都是发生在互感器上部的换流片和储油柜内部引线连接端子处，可以使用红外测温的方法进行验证。在进行验证前，要先把金属膨胀器中的油放掉，如果出现放不出来油的现象，应当将膨胀器上端的棋气塞打开，然后再继续放油，当端子处从油中露出来后，再拆除膨胀器，挨个检查和处理紧固螺栓和各导电接触面。过热性故障在电流互感器中发生的机率非常小，这是因为电流互感器负荷小、结构简单、用油量小、运行温度低，所以决定了电流互感器发生过热性故障的可能性非常低，一般仅因二次线圈分接线镙母松动引发过热，多年来尚未通过油色谱试验发现电流互感器内部存在过热性故障的案例，但这并不能说明过热性故障在电流互感器中不存在，仅能从侧面证实发生的机率很小。
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2.5 H2增高.H2增高的现象主要是因为电流互感器低能量的局部放电、受潮、发生非故障脱氢反应。受潮是电流互感器各类故障中的一种特殊故障，一般因密封不良使设备受潮引起。电流互感器受潮也是一种潜伏性故障，其特征气体为氢气，而其它组份并没有显著增长，设备受潮可辅助油微水试验进一步加以判断。
由于上述第二批220KV的电流互感器绝缘油溶解产生的主要成分为CH4，占总气体比的95%，同时还伴随着较高含量的H2，所以初步认为是局部放电故障造成的。
3 后期处理建议
绝缘油色谱是早期发现充油设备内部存在潜伏性故障最有效的方法之一，但往往不能仅仅凭一次或几次试验即给设备绝对的定性，需要通过对近期若干次的试验数据进行综合分析后给出最接近的故障判断，而本文所述电流互感器油中氢气、甲烷含量显著增长且超出注意值允许范围的案例，我们认为下列措施对保证设备安全稳定运行较为有效。
(1)跟踪试验。根据具体的试验数据，综合设备运行情况、高压试验情况、历史试验情况等，给出设备最短的试验周期，通过缩短试验周期对异常设备的跟踪，寻找设备油中气体含量变化规律，从而判断判断设备异常原因，
如本文所述设备，若仅简单根据一次试验或几次试验数据即给出设备内部存在局部放电故障的结论，将产生非常恶劣的影响。
(2)氮气置换。采用氮气置换法处理少油设备油中气体含量已被广泛应用在生产现场，一般从互感器油箱底的放油阀充入干燥的氮气，当氮气穿过油向上运动时氮气与油中的其它组分气体进行交换，从而实现脱出油中高含量气体组份的目的。
(3)换油。换油是处理此类异最简单的方法，但笔者也最不推荐采用此种方法进行类似异常处理，首先，造成油资源浪费，其次异常气体回溶严重，设备再次投入运行后，需要较长时间的再次跟踪试验，直至油中气体含量稳定。
(4)设备更换。设备更换能有效减少设备发生故障机率，减少试验人员工作量，彻底解决设备油中气体含量异常问题，保障设备安全稳定运行。
4防范措施及结论
4.1加强新设备验收试验管理，特别是新材料被广泛应用在电力设备中的今天，绝缘油试验人员更应全方位考查试验数据，不能根据经验下结论。
4.2应加强检修维护管理工作，以避免由于检修工艺不完善造成新的致氢源，日常维护不能破坏互感器内部真空
5 结语
充油电流互感器缺陷也不外乎过热、放电、绝缘、机械等类型，内部缺陷通过电气试验、油色谱分析和红外检测相结合的试验手段，结合设备巡视由外部发现的设备不正常运行现象，如渗漏、缺油、异常声光等，可以将四种缺陷类型基本纳入其中，把握好设备缺陷及时检出和及时处理，就是保证电气设备安全运行的最有效的手段之一。
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论文作者:李艳玲
论文发表刊物:《电力设备》2017年第9期
论文发表时间:2017/8/2
标签：设备论文; 电流互感器论文; 故障论文; 气体论文; 含量论文; 绝缘油论文; 异常论文; 《电力设备》2017年第9期论文;