電流互感器高溫漏油故障分析及處理

劉黎明

（湖南省電力公司鳳灘水力發(fā)電廠，湖南沅陵 419621）

1 故障現(xiàn)象

某電廠220 kV室內(nèi)開(kāi)關(guān)站于1997年11月建成投運(yùn)。電氣一次采用雙母線帶旁路、專用母聯(lián)及專用旁路接線形式，四回進(jìn)線，五回出線共九個(gè)電氣間隔，是連接湘西電網(wǎng)和湘西北電網(wǎng)的重要樞紐戶內(nèi)AIS開(kāi)關(guān)站。2017年3月，電廠檢修人員在進(jìn)行開(kāi)關(guān)站母聯(lián)間隔停電檢修中，發(fā)現(xiàn)C相電流互感器瓷套表面附有明顯油珠，仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)一次接線板（C2端）有可見(jiàn)縫隙，最上端瓷套表面附著有明顯溢出的熔錫（圖1）。

根據(jù)Q/GDW1906—2003《輸變電一次設(shè)備缺陷分類標(biāo)準(zhǔn)》、DL/T664—2008《帶電設(shè)備紅外診斷技術(shù)應(yīng)用規(guī)范》，初步判斷一次接線板承受過(guò)高溫，判定為危急缺陷，立即向省公司運(yùn)檢部專責(zé)匯報(bào)，及時(shí)啟動(dòng)電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警應(yīng)急響應(yīng)，并聯(lián)系設(shè)備生產(chǎn)廠家前來(lái)處理。

2 故障分析

2.1 設(shè)備參數(shù)

設(shè)備出廠日期1997-04-01，設(shè)備型號(hào)LB10-220，額定變比300/5，600/5，1200/5；頻率50 Hz,額定動(dòng)穩(wěn)定電流125 kA,絕緣水平252/460/950 kV。該設(shè)備1997年11月投運(yùn)，無(wú)不良運(yùn)行工況。

2.2 試驗(yàn)分析

2.2.1 電氣試驗(yàn)

（1）絕緣電阻。2009年、2012年兩次絕緣電阻試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。對(duì)比試驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，主絕緣電阻下降較為明顯，但仍遠(yuǎn)大于Q/GDW1168—2013《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程》中規(guī)定的：一次繞組絕緣電阻＞3000 MΩ的標(biāo)準(zhǔn)值，近兩次例行試驗(yàn)中絕緣電阻滿足狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程要求。

圖1 瓷套表面熔錫

表1 電流互感器絕緣電阻試驗(yàn)數(shù)據(jù)

（2）介損及電容量。2009年、2012年兩次介損及電容量試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。試驗(yàn)數(shù)據(jù)未顯示介損及電容量有明顯變化。各項(xiàng)例行（常規(guī)）試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示試驗(yàn)合格，未見(jiàn)設(shè)備異常。

表2 電流互感器介損及電容量試驗(yàn)數(shù)據(jù)

（3）紅外熱像檢測(cè)。2006年5月、6月、7月、8月紅外熱像檢測(cè)記錄見(jiàn)表3，2016年5月紅外熱像檢測(cè)數(shù)據(jù)顯示，C相電流互感器溫升達(dá)18℃，溫差達(dá)10℃，在隨后的水電大發(fā)、高溫度夏以及迎峰度冬期間的跟蹤復(fù)測(cè)中，未見(jiàn)設(shè)備異常。

2.2.2 化學(xué)試驗(yàn)

2012年、2015年電流互感器油色譜試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表4，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)未發(fā)現(xiàn)有特征氣體增長(zhǎng)或超過(guò)注意值，油色譜試驗(yàn)數(shù)據(jù)正常。

表3 電流互感器紅外熱像檢測(cè)記錄

表4 電流互感器油色譜試驗(yàn)數(shù)據(jù) 單位：（μL/L）

2.3 現(xiàn)場(chǎng)排查

2.3.1 解體前故障分析

為查明故障原因，解體前對(duì)電流互感器進(jìn)行診斷試驗(yàn)。故障處理測(cè)量數(shù)據(jù)見(jiàn)表5，測(cè)量數(shù)據(jù)顯示C相電流互感器一次繞組直流電阻比B相高出近一倍；C相一次接線板接觸面直流電阻比B相異常超高，表明C相電流互感器一次接線板存在明顯接觸不良情況。

表5 故障處理前測(cè)量數(shù)據(jù)

2.3.2 解體后故障分析

解體檢查發(fā)現(xiàn)：①內(nèi)部一次繞組端部壓接螺母松動(dòng)，密封墊老化彈性減弱（圖2），直流電阻增大，導(dǎo)致高溫漏油。②C相電流互感器一次接線板（C2）熔錫嚴(yán)重，接線板表面和軟連接變色嚴(yán)重，高溫?zé)g造成接線板表面凹凸不平和壓接部位漏錫，電氣接觸面之間出現(xiàn)可見(jiàn)縫隙致使接觸電阻增大，導(dǎo)致嚴(yán)重發(fā)熱。③電流互感器一次接線板（L1,L2,C1,C2）與一次繞組連接系單螺母壓接方式（圖3），沒(méi)有采用雙螺帽壓接防松動(dòng)措施。④在電廠水電廠大發(fā)、機(jī)組全開(kāi)運(yùn)行方式下，Ⅰ母與Ⅱ母之間穿越功率非常小，設(shè)備承受電流小，紅外檢測(cè)不易發(fā)現(xiàn)局部高溫缺陷；在機(jī)組起停頻繁運(yùn)行方式下，Ⅰ母與Ⅱ母之間穿越功率大，設(shè)備承受電流大，可能漏測(cè)未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)局部高溫缺陷。

圖2 密封墊開(kāi)裂

圖3 單螺母壓接

3 解決措施

（1）對(duì)電流互感器一次接線板表面進(jìn)行打磨拋光鍍銀處理，對(duì)接線板（C2）整體搪錫后再進(jìn)行打磨拋光鍍銀處理。

（2）更換三相電流互感器一次繞組端部密封密封墊，補(bǔ)充同牌號(hào)合格的絕緣油至正常油位。

（3）例行試驗(yàn)。故障處理后進(jìn)行電氣和化學(xué)試驗(yàn)。試驗(yàn)項(xiàng)目包括絕緣電阻、介損及電容量、變比檢查、一次繞組直流電阻、油色譜分析等。試驗(yàn)數(shù)據(jù)滿足現(xiàn)行試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程要求。

4 結(jié)論及建議

綜合設(shè)備故障排查、解體檢查結(jié)果、試驗(yàn)診斷分析，C相電流互感器直流電阻、單氫含量較A、B兩相增幅明顯，結(jié)論為局部承受過(guò)高溫?zé)g，且溫度超過(guò)錫的熔點(diǎn)。針對(duì)故障成因建議：①將油浸式電流互感器納入設(shè)備預(yù)警管理。注重運(yùn)行巡視、檢修巡視和專業(yè)特巡，加強(qiáng)設(shè)備檢修，加快設(shè)備改造。②增加紅外熱像檢測(cè)頻次。在水電大發(fā)、高溫度夏、迎峰度冬以及在開(kāi)關(guān)站Ⅰ母、Ⅱ母間穿越功率較大的特殊運(yùn)行模式下，及時(shí)跟蹤電流互感器一次繞組端部溫度。③在設(shè)備檢修中，除例行試驗(yàn)外，增加檢測(cè)一次繞組電阻診斷試驗(yàn)。