电容型电流互感器介质损耗数据影响因素分析论文_孙卉蕾

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摘要:本文首先阐述了介质损耗因数测试试验的意义,之后结合某110kV电容型电流互感器介损超标案例,对影响介损数据的因素进行了分析。

关键词:介质损耗;电流互感器;介损超标;影响因素

介损试验时测量被试设备绝缘的介损值和电容量,判断绝缘是否存在缺陷。介损试验对于判断电气设备绝缘的整体性缺陷较为灵敏,特别是对于普遍受潮、老化等缺陷尤为明显。但在实际测量中,在低电压下测量常因外电场的干扰得不出真实的介损值,要对其进行运行电压下测量,进而准确判断被试设备的状况。电气设备绝缘劣化到一定程度后,在绝缘薄弱点会产生局部放电,局部放电又会引起绝缘加剧劣化,使设备绝缘性能降低,如此形成恶性循环,最终导致设备发生击穿事故。

1案例

2019年4月2日,在对某110kV电流互感器的A、B、C三相进行介质损耗因数测试试验时,发现A相电流互感器的介质损耗因数超标,在进行了相应处理后,数据恢复正常,设备合格可以运行。试验数据如表1所示。

表1 某110kV电流互感器的A、B、C三相介损试验结果

从表1可以看出,A相电流互感器的主介损超标(《国家电网公司通用检测管理规定》中110kV电流互感器主介损不大于1%),且末屏绝缘电阻值偏低,虽然符合规程要求的不小于1000MΩ,但是和B、C两相相比小很多,因此我们首先对末屏进行了处理。

通过PMS台账查询,该电流互感器为醴陵电瓷厂生产的的油浸纸式电容型电流互感器,型号为LCWB-110,投运时间为2007年7月,已运行12年。该类型电流互感器的末屏结构为电容芯子引线柱通过一个绝缘套进行固定引出由铜片连接外壳并采用螺丝紧固的方式进行接地的,此类末屏结构的优点是接地点直观可靠,缺点是对设备进行防腐时容易被油漆覆盖,不利于后期的电气试验工作。

在对A相电流互感器末屏进行处理时,我们发现A相电流互感器末屏外侧已经被油漆覆盖,在将末屏上的油漆清理干净以后,对末屏进行绝缘电阻测试,测试数据为10000MΩ,恢复至B、C相的绝缘水平。之后对A相进行主介损测试,测试结果主介损tgδ为1.1%,按照规程要求,该数据仍然不合格,设备无法投运。

2原因分析

介质损耗因数tgδ只与绝缘材质的性能相关,与材料的结构、形状、状态无关,因此A相电流互感器的主介损不合格原因主要还是要从材质绝缘性能方面进行分析。

对电流互感器主介损数据产生影响的因素主要有以下几点:

(1)设备内部受潮

该电流互感器的结构形式为电容型结构,内部绝缘主要为油纸绝缘。当设备法兰密封不严或者胶装部位老化时,由于外界恶劣环境的影响,潮气会进入到电流互感器内部,造成油中微水含量增加,造成主绝缘电阻下降。长期运行以后,电流互感器内部的纸绝缘性能也会降低。随着受潮缺陷的发展,接下来可能会造成电流互感器内部产生局部放电,油中溶解气体中的乙炔和糠醛等含量会逐渐增加,绝缘介质的碳化会进一步加重电流互感器内部局部放电现象,最终导致电流互感器的击穿。从表1数据可以看出,电流互感器的主绝缘电阻值为8000MΩ,说明设备内部状况整体良好。

(2)表面脏污和潮湿

该电流互感器为户外运行设备,从A相电流互感器表面可以看出,设备的运行环境较为恶劣,污染较为严重,运行过程中,设备表面污秽容易吸收潮气,使得电流互感器套管表面电阻减小,电导增加,表面的泄漏电流增加,爬电比距减小。这种情况下容易造成电流互感器发生沿面放电,造成电流互感器外层套管老化加速。

3处理过程

随后我们对A相电流互感器表面的脏污进行处理,并用吹风机进行吹干,再次进行主介损试验,数据合格,如表2所示。

表2 A相电流互感器表面处理后的介损试验结果

从表2可以看出,电流互感器的主介损已经合格,但是仍然比表1中的B、C两相的主介损数值大。经过我们的进一步分析和观察,发现A相电流互感器表面只在一侧有脏污现象,而B、C两相电流互感器表面均无脏污,且A相电流互感器挨着围墙,而围墙外面种有一些高大的杨树,我们怀疑A相电流互感器表面脏污可能与其所处位置有关,平时A相靠近围墙的一面很少被风吹,容易造成污秽的积累。而A相电流互感器在处理过后主介损值比B、C两相大,说明A相电流互感器在经历了长期积污以后,表面的绝缘性能已经开始下降,设备老化速度已经加快。

4建议

1)在常规介质损耗试验中发现 tan δ 不符合规程要求时,要进行额定电压下的介损试验,在排除各种干扰后,方能断定设备是否异常。

2)鉴于互感器等设备的小容量特性,虽然油品质量没有发现问题,但其介质损耗试验所发现的潜在缺陷依然要给予非常高的重视。

3)排查运行 20 年以上的电流互感器,尤其是同批次同型号的电流互感器,缩短试验周期,如有同类情况,则应提前采取相应措施。

参考文献:

[1]王学锦,蔡建辉,黄友滔,等.电容型电流互感器介损异常情况及分析[J].变压器,2007,44(9):45-46.

[2]胡雷平.电容型电流互感器介损异常情况分析[J].技术与市场,2018,25(11):90-91+94.

[3]梁曲栩,李涛.某500kV电容式电压互感器介损异常原因分析[J].广西电力,2018,41(06):75-78.

论文作者:孙卉蕾

论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期

论文发表时间:2019/9/21

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