（南方电网超高压输电公司柳州局）
摘要：500kVSF6电流互感器由于产品设计、制造工艺、质量控制等方面的原因，严重威胁着电网的安全可靠运行。因此，很有必要研究500kVSF6电流互感器的设备的内部结构进行了具体分析，对该设备的制造、运输和维护检查中的若干问题提出了改进的建议。
关键词：500kV变电站；SF6电流互感器；故障分析
前言
如电容屏缺陷、屏蔽罩缺陷、支撑件缺陷、异物等，分析了主绝缘结构为电容锥型的500kVSF6电流互感器的结构特点，以下对故障电流互感器的制造时间、损害部位、故障原因进行统计，归纳SF6电流互感器的事故原因，并提出预防损坏的措施。结构简介示意图见图1
图1 产品结构示意图
1—防爆片；2—一次导电杆；3—二次组件；4—绝缘支撑件；5—外壳；6—电容屏；7—引线管；8—复合绝缘套管；9—气体密度继电器；10—二次接线盒；11—底座
1、电容屏
1.1电容屏缺陷
经过分析发现，该型号电流互感器的电容屏上端引出3根宽20mm均匀分布的镀锡铜带，镀锡铜带紧贴铝筒外表面与CT顶部高电压相连，为了使镀锡铜带形成圆弧平滑过渡，在电容屏端部有1个开口的准8铝环，见图2。由于镀锡铜带与准8铝环之间可能接触不良，造成准8铝环出现悬浮电位，在高频雷电波冲击下出现局部电晕放电，发生整个间隙击穿闪络。检测发现B、C相电流互感器SO2气体体积分数大于100μL/L，并且C相绝缘为零。
1.2电容屏故障分析
目前，某地电网使用中的500kV电流互感器大多为电容锥型主绝缘结构的SF6气体绝缘电流互感器。电容屏缺陷包括电容屏连接筒材料机械强度不够、电容锥设计不合理以及制造工艺不良等。发现C相电流互感器绝缘支撑件表面沿面放电闪络，电容屏表面沿面放电闪络，B相电流互感器电容屏表面沿面放电闪络。
2、屏蔽罩缺陷
2.1屏蔽罩缺陷
屏蔽罩缺陷主要包括屏蔽罩破裂、屏蔽罩铆钉松动脱落等。屏蔽罩破裂，可以导致电场畸变，造成一次绕组对屏蔽罩击穿。屏蔽罩的铆钉松动脱落，也可引起一次导电杆对屏蔽罩击穿。
2.2故障分析
铝屏蔽电极表面有2个放电击穿点，玻璃钢筒内表面对应位置处也有放电痕迹，铝屏蔽电极有移位现象，3条镀锡铜带断裂；二次绕组均压罩与二次引线管硬铜片连接处有烧黑的痕迹，其中1块连接铜片由于表面开裂严重在解体过程中断裂。
3、支撑件
3.1支撑件缺陷
支撑件缺陷主要包括支撑件的微小裂缝或气泡、支撑件不清洁、支撑件松脱等。发现C相电流互感器绝缘支撑件表面沿面放电闪络，电容屏表面沿面放电闪络，B相电流互感器电容屏表面沿面放电闪络。支柱绝缘子向上移位，绝缘子的法兰顶盖冲出壳体。支柱绝缘子内壁大面积烧黑，有自上而下连续的沿面闪络击穿形成的爬电沟道。支柱绝缘子上部位玻璃纤维撕裂，成条状；中下部位爬电沟道为一直线。支柱绝缘子法兰内圆边上有电弧灼烧斑点，外圆边与绝缘子交界面有一点电弧灼烧点。二次绕组内壁表面有两点电弧灼烧斑点，斑点与一次绕组外导电棒上电弧点位于同一方向，且二次绕组内壁破裂。
3.2故障分析
TAG550型500kVSF6电流互感器电容屏端部绝缘材料由聚丙烯经车床层层缠绕压制而成，因此表面较粗糙，电场强度不均匀；电流互感器电容屏端部绝缘材料的绝缘强度不够，绝缘支撑件的爬距仅为190mm，而该电流互感器额定冲击电压为1675kV，平均场强达到8.8kV/mm。制造厂家对其外购部件把关不严，该支撑绝缘子存在气泡、微小裂纹等先天性缺陷；支撑绝缘子在组装或运输过程中，由于外力作用造成绝缘子内部损伤。由于500kVSF6气体绝缘电流互感器为倒放运输，约1t重的二次绕组铁芯全部靠四个绝缘件支撑，还要承受运输中的冲击及震动，易使SF6气体绝缘电流互感器的支撑绝缘子存在内部损伤。
4、异物导致故障分析
电流互感器中的异物，可能是在制造过程中混入的杂质，也可能是在运输过程中连接筒和电容屏开口圆筒之间摩擦所产生的杂质，或者是由于接触不良造成局部放电所产生的杂质。这些异物散落到电容屏外表面和玻璃钢内壁上，使得电场分布发生畸变，产生持续的局部放电，最终造成电流互感器内部绝缘击穿。
5、防止SF6电流互感器出现异常问题的注意事项
根据对本次500kVSF6电流互感器内部故障的分析、对其制造、运输和维护检查建议如下。
首先，要保证设备绝缘结构的合理性，厂家应提高设计水平，对电流互感器内部场强进行充分的理论计算和实际评测。其次，要提高设备材料和零部件的质量，厂家应选择高质量的材料和可靠的零部件供货商。第三，要提高设备的装配质量。最后，要进行严格的出厂试验，在产品出厂前，要严格进行工频耐压试验、局部放电试验等型式试验项目。设备制造厂家应选择质量良好且稳定的设备材料和零部件，严格对每个零部件进行入厂检验，特别是绝缘支撑件必须满足全电压下 20 h无局部放电的要求。产品在出厂前，制造厂家应严格进行工频耐压试验和局部放电试验，必要时，订货单位应派人员现场见证。制造厂家生产的 SF6电流互感器应具备一定的运输抗震动能力。在运输车辆上应安装冲撞记录仪；设备卸车前，供需双方应共同检查确认无误后，方可安装。设备安装完成后，应严格进行交接验收试验，严格执行工频耐压试验标准，积极探索使用现场特高频局部放电测试等先进检测手段。对 SF6气体分解物检测，在装配过程中应采取有效的措施，防止产品内部受潮。在产品出厂前应严格进行SF6气体微水含量测试。可作为预防和判断 SF6电流互感器主绝缘击穿故障的有效措施，应作为例行试验内容，定期开展。
结论
500kVSF6电流互感器内部故障进行分析，研究发现SF6电流互感器中的A相支撑绝缘子存在内部损伤是造成该故障的主要原因。针对设备内部损伤形成的原因，因个别零件质量或装配不良而造成内部均匀的电场分布遭到破坏或金属异物使电场畸变，产生局部放电，从而导致 SF6气体介质绝缘下降。提出了对电流互感器的制造、运输和维护检查的建议和维护要点。由于SF6气体具有良好的绝缘自恢复性能，使500kVSF6电流互感器内部绝缘故障具有隐蔽性，这一特性应引起设备管理人员和制造厂家的高度重视。
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论文作者:乔彦彤
论文发表刊物:《电力设备》2015年3期
论文发表时间:2015/11/2
标签：电流互感器论文; 电容论文; 绝缘子论文; 屏蔽论文; 气体论文; 缺陷论文; 绕组论文; 《电力设备》2015年3期论文;