摘要：本文针对设备巡视中发现110千伏 LVB-110 W3型倒立式电流互感器金属膨胀器发生冒顶故障，此次电气试验、解体检查及相关阐述，找到了引起故障的根源，并由此提出了处理意见和防范措施。
关键词：电流互感器；冒顶；分析；防范措施
引言
110千伏油浸倒立式电流互感器因其优良的动热稳定性、精确高准、瓷套径向尺寸小、运行稳定性高、对于母差保护时可任意选择等优点在电压电网中应用广， 属于主要一次设备。但由于本体的绝缘特性，重心分布不均，抵抗震动能力差，顶部与支柱连接部分机械强度差，因此，在运输、装备过程中容易损坏，在强磁场、强电场周围易发生放电。而作为变电站主要一次设备，它为测量电力系统的电流和继电保护等二次设备获取了电气一次回路电流信息， 它将大电流按照变比变为小电流，起到变流、电器隔离的作用。运行中一旦出现事故，会对系统的一、二次设备运行带来严重的后果，因此对变电运行异常及事故分析，提出有效地处理措施，对确保设备安全、稳定运行具有重大的意义。本文结合我公司发生两例电流互感器冒顶的异常事故进行反思和分析，并提出一系列的措施解决问题。
1.变电站基本情况
作为奎屯地区电网重要变电站之一的110千伏慧泉变电站，站内两台运行主变；110千伏侧单母线分段运行，110千伏出线回路2条；35千伏侧双母线分段运行，35千伏出线回路5条；10千伏侧单母线分段运行，10千伏出线回路8条； 该变电站安装有110千伏 LVB-110 W3型电流互感器18台，由江苏精科互感器有限公司生产，2012年06月出厂，2012年08月投运。 该站110千伏电流互感器出厂实验报告及交接实验均正常，自投入运行以来，运行正常。
2.事故案例
2.1 事故异常现象：
2018年2月17日11时30分，变电运维六班值班员在对110千伏慧泉变正常巡视时，出现110千伏分段1150 B相电流互感器、110千伏慧盘线1903 A相电流互感器在运行中金属膨胀器顶盖被顶开的现象， 波纹油箱外露，发生冒顶及少量喷油的异常情况，电流互感器中的变压器油经过 支柱绝缘子瓷裙渗漏至地面（如未及时发现有可能造成瓷瓶闪络事故）。
故障电流互感器基本情况：户外式电流互感器的型号是 LVB—110 W3，额定频率是50 HZ，额定电压是110千伏，最高电压是126千伏，稳定电流是100千安，一次电流额定值是300-600安，二次电压额定值是5安，于2014年5月制造，2014年10月投运。制造厂家是江苏精科互感器有限公司。
2.2 事故处理：
故障发生后，运维人员立即发一类缺陷，并汇报运维室领导和当值调控中心人员，申请转移负荷并将故障电流互感器进行隔离。 在得到调控中心命令后，组织操作人员进行倒闸操作及事故抢修工作。 通过倒换运行方式，将110千伏分段1150断路器、110千伏慧盘线1903断路器转为检修状态，隔离了故障点。按工作票要求做好现场安全措施后，运行人员允许检修人员进行电流互感器更换、实验、电流互感器校验、通流试验、校验设备等工作， 经过检修人员持续10个小时的奋战，将故障电流互感器更换完毕，试验合格， 做出了可以投入运行的报告。 随后运维人员申请当值调控中心值班员拆除站内全部安全措施，将110千伏分段1150断路器、110千伏慧盘线1903断路器恢复正常运行方式。 与此同时，公司与设备生产厂家迅速取得联系，要求将故障电流互感器做进一步解体检查分析，查找故障原因。
3. 查找故障原因
3.1 试验检查
变电站值班员积极配合高试班对110千伏分段1150 B相电流互感器、110千伏慧盘线1903电流互感器 A相冒顶电流互感器进行相关实验， 绝缘、介损试验合格。在对电流互感器绝缘油的色谱分析时发现： H2： 14524.57μL/L，CH4： 715.7μL/L，C2H6： 839.48μL/L，C2H2： 7.54μL/L，总烃： 1562.72μL/L。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆氢气、总烃超过规定值，初步判定为互感器发热、内部放电破坏绝缘引起冒顶缺陷。
3.2 解体检查
互感器的膨胀器发生严重变形，根部脆弱的部分出现明显的断裂；对器身内部检查时未发现表面放电痕迹，绝缘保护未击穿，发现高压电屏主绝缘表面存在褶皱，绝缘表面有放电痕迹、不平整，高压电屏主绝缘电缆纸与皱纹纸有虚软空穴现象；绝缘油未发现粘稠以及絮状物。
4.原因分析
4.1产品制造质量存在缺陷
通过实验与分析慧泉变110千伏电流互感器冒顶，对冒顶现象进行初步判断为：设备制造缺陷，产品质量原因直接危及电流互感器的正常运行，存在本体内部放电，内部氢气、总烃超过规定量，使电流互感器发热、存在内部放电故障导致互感器冒顶。
4.2产品制造工艺未达到标准
4.2.1人工包装造成电流互感器器身主绝缘在包扎中，由于工艺因素导致松紧程度不一产生多处不不平整，绝缘纸带产生细小空隙，不平整处留有油隙，在运行中绝缘油分解产生气体，设备运行过程中内部气体不断积累后超过金属膨胀器变形的最大值，导致电流互感器顶部喷油。
4.2.2产品在补油的过程中混入空气和水分子，在和绝缘油隙的共同作用下加快了发生内部放电同时产生气体，加剧局部放电
5.防范措施
根据运维检修部对这次的110千伏电流互感器冒顶事件事故分析，结合同类电流互感器拆解发现均是由绝缘包装存在隐患引起，为了做好此类设备的监督，提前预控，避免同类事故发生，提出了以下预防方案。
5.1对设备厂家提出要求
5.1.1书面提供故障互感器同批次供货产品出厂编号，以及生产全过程工艺检查记录，向上级部门申报家族缺陷。
5.1.2提高产品整体制造工艺，从各个工序方面加强管控，提高人工绝缘包扎工艺水平，减小人为装配因素确保绝缘包扎工艺的可靠性。
5.1.3.严格控制真空干燥注油和补油操作工艺，产品在厂内高压试验合格后不允许补油，改进电流互感器油位视窗、油位刻度，采用反光材料，便于用户现场直观巡视检查油位变化。
5.2 加强对此类电流互感器的巡视及测温
5.2.1运维人员要对此型号电流互感器加强巡视，尤其对投入运行一年内的此型号电流互感器加强巡视和试验。对有有人驻守变电站由运行值班人员定期巡视，每日巡视不低于2次；无人值班变电站适当增加巡视次数；对新投运的电流互感器，增加巡视次数，运转72小时后恢复正常巡视；有人值班变电站熄灯夜巡每周至少1次，无人值班变电站每月至少2次；气温高低季节时，雷雨天气时，季节性负荷期间，设备异常时对设备进行特殊巡视。
5.2.2 每次巡视重点监视电流互感器外观完好无破损，一次设备各部位间连接是否牢固；外绝缘是有无油污，绝缘子表面有无裂纹及放电痕迹；油位是否正常，膨胀器是否正常，对三相油位拍照记录并与上次对比，如发现油位变化明显，实时上报上级部门；持续观察电流互感器本体是否渗漏油，防爆膜是否完好等，重点关注有无不规则震动、异常声响； 有无渗漏油现象。
5.2.3 利用红外测温仪，每次巡视时对站内电流互感器精确红外测温，并建立图库，检查是否存在异常发热。 要求电流互感器本体上下温度差不大于2℃，高于2℃时查找原因，进行分析，上报缺陷处理。
参考文献：
1.电气设备预防性试验方法[M] 陈化钢 北京水利电力出版社 1993年 第二版
2.电介质物理学[M] 陈季丹 刘子玉 北京机械工业出版社 1993年
3.高电压绝缘[M] 朱德恒 严璋 北京清华大学出版社 1992年
论文作者:王光伟,吕宗儒
论文发表刊物:《电力设备》2019年第9期
论文发表时间:2019/10/18
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