220kV變電站W(wǎng)相電流互感器故障分析及處理

張玲玲，魏力強(qiáng)，朱思旭，古海峰

（國網(wǎng)河北省電力公司電力科學(xué)研究院，石家莊 050021）

220kV變電站W(wǎng)相電流互感器故障分析及處理

張玲玲，魏力強(qiáng)，朱思旭，古海峰

（國網(wǎng)河北省電力公司電力科學(xué)研究院，石家莊 050021）

針對某220kV變電站W(wǎng)相電流互感器故障情況，對W相電流互感器進(jìn)行油色譜試驗、帶電相對介質(zhì)損耗及電容量測試、高壓試驗和解體分析，認(rèn)為W相電流互感器內(nèi)部存在低密度能量的局部放電缺陷是造成本次故障的主要原因，并提出了處理措施。

220kV變電站；電流互感器；油色譜；高壓試驗；局部放電

電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行已成為社會經(jīng)濟(jì)和人民生活的必要保障。電流互感器（TA）作為整個電力系統(tǒng)的重要測量工具之一，實時對其進(jìn)行監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)并排除其故障對保證電力系統(tǒng)的安全、可靠起著至關(guān)重要的作用。

1 故障情況介紹

某220kV變電站進(jìn)行例行帶電測試，在對整個變電站電流互感器進(jìn)行介質(zhì)損耗及電容量測試中，發(fā)現(xiàn)W相電流互感器相對介質(zhì)損耗因數(shù)較歷次測試數(shù)據(jù)增大明顯而電容量無變化，于是對W相電流互感器進(jìn)行了停運(yùn)更換，并通過以下試驗或試驗數(shù)據(jù)比對等分析找出故障原因。

2 故障原因分析

2.1 油色譜分析

2008年3月19日，油色譜分析時發(fā)現(xiàn)W相TA氫氣含量167μL／L，超過注意值，其他組分未見異常。2013年3月20日，色譜分析氫氣含量13 011.9μL／L，總烴640.0μL／L，均超過注意值，經(jīng)計算三比值為編碼010，故障類型判斷為低能量密度的局部放電，油色譜分析數(shù)據(jù)見表1。

表1 油色譜分析數(shù)據(jù)

2.2 帶電測試

從2007年至2013年，W相電流互感器每年至少進(jìn)行一次帶電相對介質(zhì)損耗及電容量測試，從2007年7月至2012年3月，W相電流互感器相對介質(zhì)損耗及電容量，均為明顯變化，但2013年3月19日帶電試驗數(shù)據(jù)與歷次比較，相對介質(zhì)損耗由2012年的0.27%增加為現(xiàn)在的0.66%，介質(zhì)損耗增加顯著，電容量無明顯變化。

介質(zhì)損耗初值差為：（0.66－0.22）／0.22×100%＝200%，依據(jù)要求，判斷為缺陷設(shè)備。歷次測試數(shù)據(jù)見表2。

表2 相對介質(zhì)損耗及電容值測量數(shù)據(jù)

2.3 診斷性試驗

主絕緣介質(zhì)損耗由0.319%變化為現(xiàn)在0.403%，增大0.084%，電容量無明顯變化。末屏介質(zhì)損耗及電容量也均在合格范圍，具體數(shù)據(jù)見表3、表4。

表3 電流互感器主絕緣介質(zhì)損耗及電容量

表4 末屏介質(zhì)損耗及電容量測量數(shù)據(jù)

做額定電壓下介質(zhì)損耗試驗進(jìn)行進(jìn)一步的診斷，具體試驗數(shù)據(jù)見表5，介質(zhì)損耗趨勢見圖1。

表5 介質(zhì)損耗試驗數(shù)據(jù)

圖1 介質(zhì)損耗趨勢

依據(jù)《河北省電力公司輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗規(guī)程》，測量tanδ與測量電壓之間的關(guān)系曲線，測量電壓從10kV到 ，tanδ的增量大于±0.3%判斷設(shè)備存在內(nèi)部絕緣缺陷。局部放電測試數(shù)據(jù)為：施加電壓Um／，局部放電量234pC，起始放電電壓57kV，熄滅電壓31kV。

2.4 解體情況

對故障電流互感器進(jìn)行解體發(fā)現(xiàn)：該電流互感器L2端腰部內(nèi)側(cè)第4屏、第5屏、第6屏鋁箔紙均出現(xiàn)不同程度的縱向開裂，長度為150mm，縱向?qū)挾葹?mm，其中第6屏最為嚴(yán)重。

2.5 結(jié)果分析

綜合以上油色譜、容性設(shè)備帶電檢測、額定電壓下介質(zhì)損耗電容量、局部放電測試結(jié)果及解體情況，判斷W相電流互感器內(nèi)部存在低能量密度的局部放電缺陷。確定造成缺陷的原因為生產(chǎn)廠家在制造過程中，L2端子腰部安裝受力不均，鋁箔紙擠壓出現(xiàn)開裂，產(chǎn)生空穴（氣隙）。在運(yùn)行電壓下，出現(xiàn)場強(qiáng)分布不均，導(dǎo)致低能量放電，介質(zhì)損耗增大。

3 處理措施

a.加強(qiáng)容性設(shè)備介質(zhì)損耗及電容量帶電檢測。整個變電站中容性設(shè)備的數(shù)量占到了40%～50%，容性設(shè)備的絕緣逐漸劣化可能帶來巨大的損失以及對電網(wǎng)的危害，加強(qiáng)對容性設(shè)備介質(zhì)損耗及電容量帶電檢測，真實的反應(yīng)運(yùn)行狀態(tài)下的絕緣情況，有利于的電網(wǎng)安全的監(jiān)控。

b.全面開展帶電取油樣。對變電站中所有運(yùn)行中的電流互感器、主變壓器等開展帶電取油樣全面排查和消除設(shè)備的隱患和缺陷，提升設(shè)備的健康。

c.加強(qiáng)同廠同批次電流互感器的帶電檢測、帶電取油樣、停電例行監(jiān)測。針對此次電流互感器的故障，開始對同一招標(biāo)批次的同一生產(chǎn)廠家供應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行全面排查，實時監(jiān)控。

4 結(jié)束語

結(jié)合上述故障情況，為保證電流互感器的安全運(yùn)行，運(yùn)行檢修人員要充分認(rèn)識到電流互感器的安全運(yùn)行重要性，不斷提高綜合技能，加強(qiáng)故障原因分析，及時消除故障缺陷，確保電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

本文責(zé)任編輯：楊秀敏

FaultAnalysisandProcessingon220kVSubstation WPhaseCurrentTransformer

Zhang Lingling，Wei Liqiang，Zhu Sixu，Gu Haifeng
（State Grid Hebei Electric Power Research Institute，Shijiazhuang 050021，China）

According to a 220kV substation C phase current transformer fault condition，after analysis the C phase current transformer oil chromatography test，charged relative dielectric loss and capacitance test，high voltage test and disintegration，this paper thinks that this C phase current transformer internal defects of low density energy partial discharge is the main cause of the failure，and to analyze the reason of the defect，proposes treatment measures.

220kV substation；current transformer；oil chromatogram；high voltage test；partial discharge

TM631.1

B

1001-9898（2015）03-0055-02

2015-02-02

張玲玲（1985—），女，助理工程師，主要從事高壓電氣試驗及檢測工作。