摘要：220V电流互感器作为较为常见的电力设备，容易因过热、受潮等原因出现故障。导致电力系统停止运行，造成大面积的停电。这就需要工作人员及时发现故障隐患，对故障原因详细分析，找到故障点，进行有效排除。本文根据对220V电流互感器的工作原理为基础，详细分析了互感器造成故障的原因，提出了有效的诊断方法及排除故障的措施。
关键词：220kV电流互感器；故障原因
前言：
220kV电流互感器与母线上的电器设备是连通的，因此非常容易造成系统的故障，导致电力系统停止运行，无法正常供电，如果不能及时的排除高压电流互感器的故障，那么电网也就不能正常的运行，会给生产和人们日常生活带来极大不便，也会影响电网的安全性。
一、电流互感器故障原因
1、局部放电造成故障。220kV电流互感器主电容正常运行时电压均匀分布。但如果其因制造不合格，电容极板不光滑，绝缘包绕松紧不均、外紧内松、绝缘纸有褶皱、断裂等问题，造成绝缘缺陷；下部U型卡子卡得过紧使绝缘变形。或者因端屏铝箔没有气孔，注油时电容屏间存积气泡，电容屏间的电压分布有所变化，使个别电容屏承受较高的场强，就会出现电晕或局部放电。此时如不能够及时发现处理，就会造成电容芯棒绝缘裂解击穿的事故。
2、绝缘热击穿。电流互感器工作中，既通过大电流，又承受高电压。绝缘介质损耗以及电流热效应会温度升高。如果绝缘介质自身有缺陷，在超过绝缘材料的工作温度下长期运行，及容易造成绝缘热击穿。
3、受潮原因造成的故障。常由于互感器端部密封不严而进水受潮，引起内部游离放电。这是电流互感器绝缘劣化的主要原因。电流互感器的U型电容芯棒最底端离油箱底部很近，芯棒打弯处是绝缘最薄弱的部位，此时积水受潮，在工作场的长期作用下，会导致主电容屏击穿，进而导致电容芯棒击穿，造成爆炸事故。
4、220kV电流互感器真空注油的作用是使内部气体充分排出。如果内部不能保持高真空度，或脱气处理时间不够，干燥不彻底，那么在运行电压和温度下，就会产生高温容易老化击穿。
5、应避免因人为原因造成故障。应注意引线接头是否松动、注油排气不彻底、二次绕组开路、电容末屏接地不良等现象。这些过失将会造成局部过热现象，使油中溶解气体的色谱分析结果出现异常。
二、故障简述
2016年4月18日17时28分6秒，某220kV变电站220kV两套母差保护动作，运维人员现场检查发现一起220kV出线间隔开关电流互感器A相膨胀器发生冲顶故障，头部膨胀器和防雨罩均脱落。故障设备型号为LVB一220W3，出厂编号为11100569，出厂日期为2010年3月，投运日期2010年6月，制造厂为江苏思源赫兹互感器有限公司。
故障发生后，运维站对该间隔故障产品及同组两台产品取油样化验，试验数据如表1所示。
返厂后进行局部放电测量和高压介损及电容量，其中A相主绝缘击穿，无法测量，其余两相试验结果如表2、表3所示。
从现场油色谱化验数据可以发现A相内部发生绝缘放电击穿；B、C两相返厂局放、介损及电容量测试结果无异常。
（1）产品密封情况检查
产品拆解前，检查头部各密封面密封完好，未见异常。拆除一次导电杆，检查各密封件，未见异常。
（2）产品放油拆解
产品放油，拆除出线盒、过渡件，吊起产品瓷套组件。观察器身，发现器身外部绝缘表面存在黑色油灰。
（3）器身解体
拆除产品一次导电管及导电杆，吊起器身，发现产品P1侧器身顶部绝缘击穿，周围电缆纸已烧焦碳化。
拆除产品外包层至屏蔽层，观察器身内圈，发现器身内圈有所失圆；拆除屏蔽层至产品主绝缘，发现器身内圆在两侧存在两个较大的挤压痕迹；拆解产品主绝缘，在产品绝缘层中间部位发现P1及P2侧角环都存在碳化的情况，两侧碳化较为严重，中间有所减轻；继续拆解主绝缘，发现产品内部绝缘碳化减轻，拆解将至铁心罩壳处，发现产品绝缘存在错位变形现象，继续拆解至铁心罩壳，发现罩壳存在错位现象，罩壳P1侧顶端烧融。
（4）二次线圈拆解
切割铁心罩壳，发现罩壳内部线圈都已烧黑，罩壳内部被黑色碳化物质所覆盖，拆除各个二次线圈，发现线圈外包绝缘都有不同程度的烧伤。
综上所述，铁心罩壳变形位置、绝缘中间层位置、内圈挤压变形处级击穿通。
1.故障原因分析
根据本次电流互感器冲顶故障现象、解体情况，结合产品装配工艺过程进行故障原因分析如下：
头部器身主绝缘为手工包扎，从罩壳错位及绝缘纸皱褶分布情况来看，可能存在装配过程中，由于操作不当，导致头部受到外力撞击，使铁心罩壳顶部及两侧局部错位变形，撞击的挤压造成受撞击处绝缘层变紧，周边绝缘及内腔绝缘层局部变松。长期运行过程中，由于绝缘松动的位置存在较大油隙，加上在该处由于压力变化易产生气泡，在电场的作用下发生局部放电，使得该处绝缘发热，拆解过程中也发现相应绝缘层有过热痕迹；低能放电的同时使得变压器油裂解，产生相关气体；随着气体的产生，进一步加剧了局部放电的程度。首先使得局部绝缘击穿，在运行电压的持续作用下，造成主绝缘击穿，期间产生大量的气体，气体压力超过膨胀器爆破强度，从而使得膨胀器撕裂、飞出。
2.故障防范措施
一是继续强化倒置式电流互感器首检色谱分析工作，梳理2010～2012年出厂的同厂家同型号设备投运后色谱分析情况；对投运后未进行色谱试验的设备，应按照基准试验周期尽快开展停电色谱试验。其他尚未开展过色谱分析的该厂家倒置式电流互感器，应结合停电进行一次色谱试验。
二是加强倒置式电流互感器日常巡视工作，重视其渗漏油、油位异常及膨胀器顶起现象，发现异常应及时进行检查处理，防止缺陷扩大。
结束语：
电流互感器作为测量仪表、继电保护和自动装置取得一次设备运行参数的主要设备，是继电保护装置不可缺少的主要工作部件，电流互感器的正常运行是保证电网安全稳定运行的基础，这就要求工作人员在日常维护工作中高度重视电流互感器一、二次回路的检查和维护，保护工作人员必须严格执行各项保护工作技术要求和反事故措施，确保电流互感器一、二次回路的正确，保证电力设备和电网安全运行。
参考文献：
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论文作者:张晓宇,上官元月,闫军华,孙勇利
论文发表刊物:《电力设备》2018年第28期
论文发表时间:2019/3/13
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