油浸CT缺陷的局部放電特性研究

朱守國 劉興山 祁欣

摘 要：電容屏是油浸式電流互感器主絕緣中的重要部分。它將直接影響發(fā)電設(shè)備的安全和穩(wěn)定。基于實際的的油浸倒置式電流互感器的基本配置特性，在本文中，首先建立實驗平臺并設(shè)置絕緣缺陷，然后基于脈沖電流法中的末屏法對油浸倒置式電流互感器的電容屏斷裂缺陷的局部放電特性進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：油浸式電流互感器；局部放電；電容屏

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.01.139

1 引言

油浸倒置式電流互感器由于其散熱速度快，單一導(dǎo)電和可回收的絕緣等特點被廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)中。然而由于CT在實際運行時存在易燃和易老化的特點，它的絕緣表現(xiàn)仍然是不可靠的，因此，CT容易產(chǎn)生絕緣缺陷并且造成局部放電和電弧放電，甚至導(dǎo)致CT的爆炸。開展對倒置式CT典型絕緣缺陷局部放電特性的研究對及時發(fā)現(xiàn)油浸倒置式CT的事故危害，避免事故發(fā)生，提高油浸倒置式CT的安全性和穩(wěn)定性有著重要的意義。

2 試驗平臺的建立和PD的特性

在實驗室中建立的CT式隔油絕緣檢測試驗臺，實驗臺的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。通過測量放電脈沖下不同絕緣缺陷的阻抗，利用檢測設(shè)備去分析放電脈沖的特征，監(jiān)測設(shè)備采用河北天威集團(tuán)生產(chǎn)的PD-check，型號為TWPD-2B。

用保定天威TWPD-2B局部放電儀器采集分析的此類缺陷放電，加壓至6kV放電超過1000pC 相位100-220度和300-40度，與沿面放電相位一致。因此，我們基本上可以確定故障發(fā)生在故障是沿表面放電，這是符合實際的缺陷。在斷裂處，場強(qiáng)過于集中產(chǎn)生局部放電，然后，通過電容屏形成沿面放電。隨著電壓升高，出現(xiàn)圖5所示的放電波形，放電脈沖約20mV，脈沖存在時間約200 ns ，隨著電壓的升高，逐漸出現(xiàn) “多峰”放電脈沖，并很快導(dǎo)致閃絡(luò)。這種模型放電特點為： 正負(fù)脈沖波形參數(shù)變化不大，僅極性相反；不同的試驗條件，放電起始電壓比較接近； 并且與空氣中固體絕緣表面的沿面放電波形及發(fā)展過程基本一致，說明它們的放電機(jī)理是相似的。這進(jìn)一步證明電容屏的主要放電是沿面放電。

如圖2所示，在110千伏操作電壓（相電壓有效值）下的電容屏故障缺陷放電圖。顯示了高頻的PRPD圖譜和頻譜以及放電特性，放電特性包括放電相位，放電集中區(qū)域，放電脈沖的振幅等，證明了在電容屏沿面放電的基本特性和穩(wěn)定性。

3 結(jié)論

本文針對倒置油浸式絕緣的電流互感器的現(xiàn)場檢測技術(shù)的研究，基于真實CT構(gòu)建測試平臺，集中分析了電容屏斷裂缺陷下的局部放電特性，主要結(jié)論如下：

（1）在電容屏的末端，“末屏法”的核心思想是用來檢測倒置式CT絕緣缺陷的局部放電信號。

（2）測量了固體CT電容屏底部的脈沖電流信號，并對局部放電信號進(jìn)行了研究。結(jié)果顯示局部放電的類型呈現(xiàn)沿面放電的類型。起始脈沖出現(xiàn)在200ns附近，脈沖幅值為20mV。放電脈沖集中在20兆赫和1兆赫。

在本文中，電容屏斷裂缺陷的放電特性。應(yīng)該與其他絕緣缺陷的放電特性相結(jié)合，進(jìn)一步研究油浸式CT絕緣缺陷的模式識別方式，這對檢測油浸倒置式CT潛在的絕緣缺陷有著重要的意義。

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作者簡介：朱守國（1982-），工程師，研究方向：火力發(fā)電廠設(shè)備自動化。