摘要:近些年来,高压电流互感器的爆炸事故时有发生,严重威胁着电网的安全运行。电流互感器虽小,但爆炸造成的损失和影响却很大。因此,引起人们的广泛重视。本节将分析电流互感器发生事故的原因并指出诊断方法和预防措施。
关键词:电流互感器,电容屏,绝缘击穿,局部放电
一. 事故原因分析
1.绝缘工艺不良。电容型电流互感器绝缘包绕松紧不均、外紧内松、纸有皱格,电容屏错位、断裂,“并腿”时损伤绝缘等缺陷,都能导致运行中发生绝缘击穿事故。
2.绝缘干燥和脱气处理不彻底。由于对绝缘干燥和脱气处理不彻底,电流互感器在运行中发生绝缘击穿。
3.在过电压下损坏
3.1铁磁谐振过电压。它是导致110~220kV串级式电压互感器损坏或爆炸的一种常见电压。它是由断路器均压电容与母线电磁式电压互感器在某些运行状态下产生的串联铁磁谐振过电压。这种过电压大多数在有空母线的变电所,当打开最后一条线路的断路器时发生。
3.2其他过电压。运行经验表明,电压互感器也有在雷电过电压、工频过电压下损坏或爆炸的情况。例如有的电压互感器在单相接地事故引起的电压升高的作用下,不到几分钟就爆炸了。按理,电压工感器应当能承受这些过电压,然而它却爆炸了,这只能说明这些电压互感器内部有隐患,如设计裕度小,材质和工艺差,若再加受潮,则很难承受这些过电压。
4.安装、检修和运行人员过失。常见的过失有引线接头松动、注油工艺不良、二次绕组开路、电容末屏接地不良等。由于这些过失常导致局部过热或放电,使色谱分析结果异常。
二. 电流互感器事故诊断方法
1.认真进行预防性试验
规程规定,电流互感器的预防性试验项目有:测量绕组及末屏的绝缘电阻、介质损耗因数tgδ和油中溶解气体的色谱分析等。对这项目的测试结果进行综合分析,可以发现进水受潮及制造工艺不良等方面的缺陷。表2-7列出了油纸电容式电流互感器的油中溶解气体色谱分析结果和判断检测缺陷的实例。
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2.局部放电测量
常规绝缘试验不能检出电流互感器的局部放电型缺陷,而进行局部放电测量能灵敏地检出该类型的缺陷,所以规程规定,电流互感器在大修后或必要时按GB5583进行局部放电测量。110kV及以上油浸式互感器在电压力1.1Um/√3时,放电量不大于20PC。
由上述可见,局部放电测量与油中溶解气体色谱分析结果对检测放电性故障具有一致性,有时它们还可以相互补充,更有效地发现电流互感器内部放电性故障。例如,对某台220kV电流互感器进行色谱分析,其结果出现了乙炔,就重做局部放电测量,放电量为30PC。经吊芯检查,发现约有2mm直径的击穿点,击穿路径从末屏到器身的金属固定卡箍(金属卡箍是接地的)。产生的原因是工频耐压时末屏未接地,电位高,导致未得对卡箍(接地)击穿。局部放电测量时,电流互感器末屏接检测阻抗,外壳接地,检测阻抗西端电压很低,放电现象.也无法重视,所以放电量不大。
三. 电流互感器事故预防措施
预防电流互感器爆炸事故的措施,在产品选择、投运前的检测、密封改造、注油等方面的要求与电压互感器相似,此处不再赘述,下面仅介绍适用于电流互感器的预防措施。
1.一次端子引线接头要接触良好电流互感器的一次端子引线接头部位要保证接触良好,并有足够的接触面积,以防止产生过热性故障。L2端子与膨胀器外罩应注意作好等电位连接,防止电位悬浮。另外,对二次线引出端子应有防转动措施防止外部操作造成内部引线扭断。
2.测试值异常应查明原因。当投运前和运行中测得的介质损耗因数tgδ值异常时,应综合分析电J与温度、电压的关系;当办随温度明显变化或试验电压由10kV上升到Um/√3,tgδ增量超过±3%时,应退出运行。对色谱分析结果异时,要跟综分析,考察其增长趋势,若数据增长较快,应引起重视,将事故消灭在萌芽状态。
3.保证母线差动保护正常投入为避免电流互感器电容芯底部发生击穿事故时扩大事故影响范围,应注意一次端于L2与b的安装方向及二次绕组的极性连接方式要正确,以确保母线差动保护的正常投入运行。
4.验算短路电流。根据电网发展情况,注意验算电流互感器所在地点的短路电流,超过互感器铭牌的动热稳定电流值时,要及时安排更换。
5.积极开展在线监测和红外测温。目前电流互感器开展的在线监测项目主要有:测量主绝缘的电容量和介质损耗因数tgδ测量求屏绝缘的绝缘电阻和介质损耗因数tgδ测试经验表明,它对检测出绝缘缺陷是有效的。对红外测温,有的单位已在开展,现有测试结果表明,它对检测电流互感器内部接头松动是有效的,但仍需积累经验。
论文作者:陆与瀛,澹台晔
论文发表刊物:《电力设备》2019年第16期
论文发表时间:2019/12/9
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