电流互感器故障分析处理及改进策略探析论文_曹志强,肖猛士

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摘要:电流互感器作为电网最重要的设备,能够有效提高电网的整体安全性。但是由于电流互感器经常会出现异常问题,导致整个电网运行受到影响,所以必须要对电流互感器的异常状况进行分析,明确电流互感器出现异常状况的关键所在,从而有针对性地提出改进措施,提高电流互感器的整体运行质量。

关键词:电流互感器;故障;改进策略

1 电流互感器的主要特点

电流互感器由于结构简单、体积轻便,还可以直接与电子计算机进行连接,保障电流互感器的整体功能和工作效率,也能够适应智能电力系统的发展要求。利用电流互感器可以有效适应当前电力系统大容量、高电压的发展需求,也符合电网小型化、紧凑化的建设标准。电流互感器还能与计算机进行连接,保障了多功能、智能化的需求。由于无源式电流互感器不需要复杂的供电设备就能够进行运转,所以很适合在偏僻的户外、空旷的场地稳定运行,并且能够简化整个系统的设计,提高系统的稳定性。但是因为无源式电流互感器的传感头设计复杂,没有光学稳定系统,这样就造成无源式电流互感器很容易受到外界环境的影响,导致测量的结果精准度不足。有一些学者利用脚踏装置来提高测量的精准度,但是脚踏装置过于复杂,所以应用起来非常困难,为此必须针对无源式电流互感器进行深入的研究。

2 电流互感器产生故障的主要原因

2.1 安检人员存在过失

在针对电流互感器进行故障检查的过程中,由于安装人员或检查人员自身的操作失误,导致引线的接头出现松动脱落等问题,也会导致电流互感器的正常运转受到影响。

2.2 密封不良

在电流互感器中,由于油中有水或者端盖内部积水导致电流互感器出现水锈,造成绝缘受潮的问题,还有的是因为全密封互感器无法进行全部的密封,导致积水漏水的故障发生,引起电流互感器的顶部螺丝或者隔膜出现老化开裂。

3 电流互感器在线校准基本原理

方案一:图1为电流互感器在线校准系统方案一基本原理图,它主要由标准电流互感器、无线数据采集发射装置和数据处理系统三部分组成。校准现场运用一台准确度为0.01%的开口式标准电流互感器与被检电流互感器进行比对,每台互感器均连接无线数据传输装置,采集数据进入数据处理系统,实时监控工作互感器的运行状况并进行误差分析。

方案二:图2为电流互感器在线校准系统方案二基本原理图,它也是由标准电流互感器、无线数据采集发射装置和数据处理系统三部分组成,但采用另一种接线方法,校准现场运用一台准确度为0.01%的开口式标准电流互感器与被检电流互感器进行比对。工作电流互感器采用直接接入数据处理装置的方法,而标准电流互感器连接无线数据传输装置,采集数据进入数据处理系统,实时监控工作互感器的运行状况并进行误差分析。方案一工作电流互感器与标准电流互感器均连接无线传输装置,完全采用无线接入方式,操作更为高效方便,相对来说成本更高。方案二工作电流互感器采用直接接入方式,标准电流互感器连接无线传输装置,能节约成本,也可在一定程度实现在线计量。但由于还存在传统的有线连接方式,不利于后期在线计量网络的形成。因此,综合考虑,我们认为采用方案一的工作方式更有利于远程在线计量的实现,以及智能计量网络的构架。

4电流互感器故障案例分析

某变电站值班人员在例行检查时,发现主变一侧A相220kV电流互感器变位异常,并且将互感器上帽顶开。现场经过检查时,发现互感器的本体声音正常,而且没有其他异常情况,随后检查人员对互感器进行了放油处理,能够保证上帽恢复到原位,并且进行了绝缘油测试。通过五天绝缘油色谱跟踪分析发现,电流互感器内部的氢气含量明显上升,由此判断该电流互感器出现故障,所以及时针对互感器进行更换。在针对故障电流互感器进行试验之后,能够发现在不同的电容压力下出现较大幅度的变化,其中介质损耗的因素也符合规程要求,绕组一侧以及二侧符合设计要求,通过局部放电实验也没有发现不符合规范的问题,但是却在局部放电量检测出超出规定值的情况,尤其是在252kV电压环境下放电量超过了1 000pC。通过对绝缘油进行测试,发现油耐压、微水含量以及介质损耗等因素没有出现问题,但是在绝缘油色谱试验中,发现氢气以及总烃含量严重超出了标准。在针对电流互感器故障案例进行分析的过程中,能够发现电流互感器自身的接线正确,并且连接非常牢固,绝缘包扎紧实,设备内部并没有出现老化损坏等现象,油质状况良好。另外,对电容屏进行拆解之后发现固态液态的混胶物。对互感器进行解体检查,由于在解体过程中没有出现接线以及内部组件损坏的情况,可以第一时间排除电流互感器因为内部结构设计错误而导致故障的可能。另外,由于该电流互感器的运行时间并不长,所以也没有出现内部绝缘老化的问题,这在试验检查过程中也得到了验证。根据实验结果来看,由于电流互感器的氢气严重超标,所以会导致电流互感器出现受潮或者放电的现象,而绝缘油微水含量合格则可以说明没有出现密封损坏的情况。但是由于存在少量的水分可能造成电流互感器出现局部放电,而电流互感器由于内部压力增大,导致互感器膨胀器外壳发生了变形,所以顶开了上帽。造成这一现象最主要的原因就是电流互感器在制造的过程中,由于多纤维结构没有在真空环境下进行生产,导致油内出现微量气泡,存在空气间隙,所以很容易出现低能量的局部放电。在220kV变电站验收的过程中,发现主变压器低压侧电流互感器二次回路极性安装与实际要求存在问题。这是因为安稳装置需要对主变压器电流互感器回路极性应该以主电压器作为极性基准,但是设计方在设计的过程中却以母线作为基准,这样尽管没有造成故障,但是却也存在着较大的安全隐患。

结束语

随着我国社会经济的快速发展,人民群众对电力传输的质量要求也在不断提高。电流互感器作为电网的重要设备,对电网的整体运行具有非常关键的作用。为了避免电流在运行过程中出现问题,对电流互感器的特点进行分析,找出电流互感器容易出现故障的位置,及时判断故障产生的原因。本文通过对电流互感器故障案例进行分析,明确电流互感器出现故障的主要原因,并且针对性地采取相关措施,提高对电流互感器的质量管理,加强整个电网的运行质量,避免因为电流互感器造成的电网运行故障。通过本文的研究,希望能够为电流互感器的安装与检查提供一定的参考依据,提高电流互感器的整体施工水平。综上所述,以上内容就是对电流互感器故障分析处理及改进策略的论述。

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论文作者:曹志强,肖猛士

论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期

论文发表时间:2019/4/29

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