一起220 kV電流互感器故障分析

唐 紅，趙君嬌，鄭維剛，郎雪淞

（國網遼寧省電力有限公司電力科學研究院，遼寧 沈陽 110006）

一起220 kV電流互感器故障分析

唐 紅1，趙君嬌1，鄭維剛1，郎雪淞2

（國網遼寧省電力有限公司電力科學研究院，遼寧 沈陽 110006）

介紹了某220 kV電流互感器在運行中出現油色譜異常情況，分析了該電流互感器的局部放電試驗、介質損耗試驗及絕緣油試驗數據，結合解體檢查情況找出故障原因，并提出相應的防范措施。

電流互感器；油色譜；局部放電；介質損耗

1 故障情況

某電流互感器型號為LCWB7－220W1，1998年6月出廠，2002年12月投運。2013年3月15日，帶電取該電流互感器絕緣油樣做色譜試驗，出現色譜異常，其氫氣含量為199.56 μL／L（標準值≤150 μL／L），其余指標正常［1］。3月22日、3月25日各取1次絕緣油樣分析，氫氣少量增長，分別為206 μL／L、292 μL／L，如表1所示。運行人員到現場進行檢查設備外觀未發現問題，絕緣油位正常，紅外測溫結果正常［2］，三相溫度均為26℃，一周內最大電流為200 A。

表1 油色譜試驗數據μL／L

2 試驗數據分析

為確定互感器故障原因，返廠后對互感器進行局部放電試驗、介質損耗試驗、絕緣油試驗［3］。局部放電試驗數據如表2所示，電壓為252 kV，視在放電量為32 pC，高于DL／T596—1996電力設備預防性試驗規程要求（不大于20 pC），初步判斷內部有局部放電現象［4］。

表2 局部放電試驗數據

根據DL／T596—1996電力設備預防性試驗規程要求：220 kV電流互感器主絕緣tanδ（%）運行中不應大于0.8，大修后不大于0.7，tanδ（%）數值與歷年數據比較，不應有顯著變化。該電流互感器介質損耗試驗結果如表3所示，當試驗電壓由10 kV升到146 kV時，tanδ（%）增量沒有超過0.3%，由此可見，該電流互感器介質損耗試驗結果合格。

表3 介質損耗試驗數據

對該互感器內的絕緣油在高壓試驗前后進行油色譜數據比較，結果如表4所示。根據DL／T 596—1996電力設備預防性試驗規程要求：220 kV電流互感器氫氣應小于150 μL／L，總烴應小于100 μL／L，乙炔小于1.0 μL／L。該互感器氫氣、甲烷超標。對絕緣油進行耐壓和微水試驗，絕緣油耐壓值為52 kV，絕緣油中微水為10 mg／L，符合DL／T 596—1996電力設備預防性試驗規程要求：220 kV擊穿電壓應大于35 kV，220 kV絕緣油中微水應不大于25 mg／L。

表4 試驗前后絕緣油色譜試驗數據μL／L

該電流互感器介質損耗試驗、絕緣油耐壓和微水試驗合格，局部放電試驗數據、色譜數據超標［5］，初步判斷該電流互感器內部有低能放電現象。

3 解體檢查

對該電流互感器進行解體檢查，其外觀完好，未見瓷套裂紋、漏油跡象。對膨脹器進行檢查，其內有絕緣油，未見膨脹器波紋鼓起。對一次引線連接板檢查，未見螺絲松動現象及放電燒損痕跡，二次繞組外觀及引出線正常。對一次繞組電容屏進行檢查，發現多個緊固一次繞組電容屏絕緣墊塊的螺栓松動，用手即可輕易擰動，如圖1所示。

圖1 一次繞組絕緣墊塊緊固螺栓

電容屏由14個屏組成，其末屏和“1”屏（靠近一次繞組側）采用銅帶纏繞構成，其余屏是由半導體紙構成。打開末屏，發現末屏引線與銅帶連接處有燒損痕跡，一側出現黑色痕跡，另一側的絕緣紙顏色變深屬于過熱痕跡，如圖2、圖3所示。

4 故障原因分析

圖2 電流互感器的末屏銅帶及連接引線

圖3 電流互感器的末屏引線處下面絕緣紙燒損情況

由于該電流互感器電容屏末屏采用銅帶纏繞，為使整體末屏電壓均衡，連接良好，將一根引線用焊接方式將各銅帶連接，形成一體。解體檢查發現部分引線連接點處有燒損或過熱痕跡，可能焊接時銅帶與引線之間有縫隙，造成局部電位不均勻，發生放電，在持續運行電壓作用下，放電點過熱，發生燒損變黑。

當一次繞組通過短路電流時，為防止由于電動力作用導致一次繞組移位，采用絕緣墊塊及絕緣綁帶進行固定，絕緣墊塊緊固螺栓是固定絕緣墊塊的。在電場作用下，若螺栓松動，將產生局部震動，引起局部放電。

該電流互感器油色譜數據異常的主要原因是其電容屏末屏引線與銅帶焊接出現電位不均勻，發生放電，在持續運行電壓作用下，放電點過熱，發生燒損變黑，部分絕緣紙老化、碳化，導致絕緣油成分分解，油色譜數據超標。

5 防范措施

對同廠家、同型號、同批次出廠的設備，在省內進行一次油色譜試驗分析普查，對診斷結果異常的設備應進行油色譜跟蹤分析，若其數據有增長趨勢，應引起重視，并利用其他檢測手段對設備缺陷作進一步判斷。

對產品質量應該嚴格把關，在產品制造過程的關鍵環節，應有專業的技術人員進行檢查或駐廠監造，采取多種有效措施，確保設備制造的質量。

6 結束語

運行人員應重視對設備的運行維護，提高對設備的檢修管理水平，結合狀態檢修開展設備狀態評估工作，及時發現運行設備中存在的問題，及時消除隱患，保障設備安全運行。

［1］ 衣國慶，高 朋，王慧杰.110 kV電流互感器油中氫氣濃度偏高原因分析［J］.東北電力技術，2008，29（5）：42－43.

［2］ 張 贏.電力設備故障的紅外熱成像診斷［J］.東北電力技術，2010，31（12）：33－35.

［3］ 潘秀寶，張仲先，高壓電流互感器運行情況分析［J］.東北電力技術，2006，27（11）：30－35.

［4］ 電力設備預防性試驗規程：DL／T 596—1996［S］.

［5］ 變壓器油中溶解氣體分析和判斷導則：GB／T 7252—2001［S］.

Analysis on 220 kV Current Transformer Fault

TANG Hong，ZHAO Jun?jiao，ZHENG Wei?gang，LANG Xue?song
（Electric Power Research Institute of State Grid Liaoning Electric Power Co.，Ltd.，Shenyang，Liaoning 110006，China）

This paper introduces oil chromatogram anomalies condition in given 220 kV current transformer.Through the analysis of partial discharge test data，dielectric loss test and insulating oil test data，combining disintegration inspection to find out the fault cause，the corresponding preventive measures are put forward.

Current transformer；Oil chromatogram；Partial discharge；Dielectric loss

TM452

A

1004－7913（2016）04－0035－02

唐 紅（1987—），女，碩士，工程師，從事變壓器技術管理和科研工作。

2016－01－20）