500kV SF6氣體絕緣電流互感器漏氣故障處理及防范

勞漢華

摘要：近年來，涉及SF6氣體絕緣電流互感器故障次數較以往明顯增多，嚴重威脅到電網安全。文章通過分析一起500kV SF6氣體絕緣電流互感器漏氣引起的異常事件，根據具體情況分析了SF6電流互感器因設計缺陷原因引起的故障，并且對缺陷原因進行分析，提出生產運行維護建議。

關鍵詞：電流互感器；SF6氣體；腐蝕；漏氣故障；電網安全 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM452 文章編號：1009-2374（2016）35-0091-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.35.044

1 概述

500kV SF6氣體絕緣電流互感器的穩定運行是保證電網安全的關鍵環節，為更好地提高500kV SF6氣體絕緣電流互感器的使用效率，使其安全穩定運行。近年來，涉及SF6氣體絕緣電流互感器故障次數較以往明顯增多，嚴重威脅到電網安全。為此，對一起運行中500kV SF6電流互感器漏氣故障處理進行分析，在此基礎上，為了解氣體絕緣電流互感器特性，從源頭上防止突發性故障，依據SF6氣體絕緣電流互感器事故分析及其技術特性，對500kV SF6氣體絕緣電流互感器從設備器件制造、試驗、設備運輸、運行維護方面提出改進建議，為500kV SF6氣體絕緣電流互感器的結構優化、運行維護和故障分析提供了參考依據。

SF6氣體絕緣互感器是在20世紀末開始研制并推廣應用的，500kV SF6氣體絕緣電流互感器相對以往的油浸式而言，在防爆、絕緣性能、運行維護和運輸安裝方面均有顯著優勢，因此被廣泛用于500kV系統中，最初在組合電氣上配套使用，后來逐步發展為獨立式SF6互感器；SF6氣體絕緣互感SF6氣體間隙作為主絕緣，為全封閉結構，純SF6氣體是一種無毒，不可燃的隋性氣體，絕緣性能好，化學性能穩定，沒有火災和爆炸危險，設備維護簡單等。

2 SF6氣體絕緣互感器異常發現過程

為適應電網的無油化變電站需要，SF6氣體絕緣互感器得到越來越廣泛的應用。特別是500kV SF6電流互感器是變電站的重要設備，其在運行中發生故障的主要原因是設備材料制造及裝配質量不良、設計不合理、不當的運輸和吊裝等等原因給SF6電流互感器留下故障隱患。本文結合一起500kV SF6絕緣電流互感器運行中SF6氣體漏氣故障，對SF6電流互感器的內部結構特別是該類型電流互感器漏氣故障原因進行了詳盡分析，提出了提高電流互感器產品設計、制造水平，把好安裝驗收質量關，加強運行維護和技術監督工作，是保證其安全運行的關鍵。

2015年8月23日18時10分，廣東江門500kV S變電站主控室后臺預告信號響起，檢查后臺機顯示“500kV第六串5062開關B相電流互感器SF6氣體壓力低”運行人員立即該電流互感器外觀檢查未見異常，并檢查SF6氣體壓力情況，壓力為0.41MP，再檢查A相和C相均為0.46MP，核對該CT廠家資料正常氣壓是20C/0.45MP，異常報警值是20C/0.42MP，月度SF6氣體壓力指示抄錄數據為0.46MP，發信告警值為0.42MP，符合告警條件，保護動作發出告警信號正確，而A相和C相因環境溫度高屬于正常氣壓，初步分析原因是500kV 5062開關B相電流互感器SF6氣體漏氣引起，立即將情況匯報總調，申請改變運行方式，將500kV 5062開關由運行轉為檢修處理，500kV 5062開關B相電流互感器SF6氣體漏氣檢修過程中，用SF6氣體檢漏儀檢測到套管法蘭和底座連接處密封有輕微漏氣現象，通知廠家更換電流互感器處理。

3 SF6氣體絕緣互感器解體檢查

考慮到本站運行中同廠家同一型號電流互感器仍在運行中，為防止類似故障情況再次發生。將該電流互感器運回到廠解體檢查，查明原因處理；2015年8月28日在江蘇廠家，拆解后檢查內部器身、電容屏套管、外殼連接無松動及異常，除套管法蘭和底座連接處密封以外的其他密封環節無任何現象，而在套管法蘭和底座連接處拆解后發現以下問題：（1）套管法蘭表面有被腐蝕較為嚴重；（2）底座兩層密封圈之間有白色結晶物，由于防水膠涂覆不規范，導致防水密封圈上存在防水膠粘連現象，同時螺栓外部防水膠涂覆不均勻，導致雨水沿幾個螺栓進入到密封結構內部，使密封面被腐蝕；（3）主密封圈無異常，密封槽外邊沿有局部銹蝕。套管法蘭和底座密封面之間有水分進入，導致套管法蘭密封面和底座防水密封槽受到腐蝕，破壞了密封，導致產品漏氣（見圖1、圖2、圖3）。

現場分析電流互感器底座密封槽外邊沿有局部銹蝕及套管法蘭密封面和底座防水密封槽產生腐蝕的原因：（1）套管與底座連接處防水膠涂覆不規范，導致防水密封圈上粘連了防水膠，水分沿防水膠粘連位置進入到防水密封圈內側；（2）套管與底座連接處螺栓防水措施不足，導致雨水沿幾個螺栓進入產品密封結構內，最終經過長時間腐蝕密封面，導致產品漏氣；（3）設備制造廠家設計時沒有考慮電流互感器使用地區氣溫高、雨水天氣多、臺風季節長、靠近沿海空氣中鹽分較大等這些不利因素對電流互感器運行產生影響，沒有做好相應防范措施。

隨后要求廠家進行后續處理：（1）對套管與底座連接處螺栓防水措施進行了改進；（2）現對所有螺栓外部涂覆防水膠，保證產品防水性能；（3）利用停電機會，對使用該產品所有間隔500kV SF6絕緣電流互感器，不論是否漏氣，全部更換為套管與底座連接處螺栓防水措施已改造產品。

4 SF6氣體絕緣互感器的生產、運行維護建議

根據對該500kV SF6絕緣電流互感器故障處理分析，結合近年來電網發生的500kV SF6絕緣電流互感器事故，對500kV SF6絕緣電流互感器設計，生產、運行維護建議如下：

第一，設備制造廠家在制造產品前，特別在設備的前期設計過程中設計者應到使用地實地考察，向運行管理人員了解當地的常年氣象變化情況，設備區周邊環境情況，聽取合理化建議，特別是針對華南沿海地區屬亞熱帶季風氣候，夏季時間較長、氣溫高（最高超40℃）、晝夜溫差大、雨水天氣多、臺風季節長、靠近沿海空氣中鹽分較大等這些不利因素對運行設備產生影響較大，嚴重的會影響設備使用壽命并可能引發事故，因此在設計時必須考慮相應防范措施。

第二，選擇質量良好且穩定的設備材料和零部件，嚴格對每個零部件進行入廠檢驗，產品在出廠前，制造廠家應嚴格按國家標準要求進行試驗，必要時運行單位應派專家現場見證。

第三，一般生產廠家距離500kV廠站大都比較遙遠，運輸問題是導致500kV SF6電流互感器發生形變的主要原因，若運輸不當則極容易造成設備部件出現松動、損壞和變形，對設備的絕緣水平造成不利影響，更不利于日后設備正常運行，因此制造廠家生產的SF6電流互感器應具備一定的運輸抗震能力，在運輸車輛上做好防震措施，并安裝沖撞記錄儀，要求運輸車輛在行進沖擊加速<3g其他方向則<5g所有車輛需轉載三維電子沖撞儀，以幫助部分全程記錄車輛振動情況；設備下車前，應共同檢查確認無誤后，方可安裝。

第四，SF6電流互感器安裝完成后，應嚴格執行交接驗收試驗責任制度，實行表單化，對設備每個環節逐一核對，要及時做好設備資料接收工作：（1）在SF6電流互感器運行前制造家應對設備運行單位人員進行專業培訓，對該設備的性能、特點和注意事項等詳細說明，并進行考核后上崗；（2）在SF6電流互感器投入運行后按要求做好巡視維護工作，每月對SF6電流互感器的氣壓數據認真抄錄，如發現氣壓數據變化明顯，應及時進行分析，如分析結果有異常，應制訂運維策略，嚴密監視，增加抄錄次數，并將問題上報及時與廠家聯系，商量解決辦法；（3）在SF6電流互感器運行過程中SF6電流互感器應按設備運行情況進行安全狀態評價，發現問題及時跟進解決。做好設備處部防污閃，防腐處理工作，利用停電機會對設備進行清潔和除銹蝕涂防腐涂料工作。

5 結語

500kV設備SF6絕緣電流互感器是電網電源輸送的重要環節，一旦因設備質量或運維不當，發生事故將嚴重危及人身和設備安全，甚至造成整個電網系統瓦解。保證500kV設備安全穩定可靠運行，是設備管理者工作的重中之重，這次500kV SF6絕緣電流互感器漏氣故障所幸因發現及時，處理得當，未造成事故，否則后果不堪設想，應該引起重視，舉一反三，運行人員以設備主人的角度做好設備運行維護工作。

參考文獻

[1] 唐紹予.淺析高壓SF6電流互感器的結構與工藝[J].變壓器，2001，38（3）.

[2] 楊育京，艾紹貴，樊益平.SF6氣體絕緣電流互感器的研制[J].電力電容器，2003，24（增刊）.

[3] 周海濱，陳國華.500kV SF6電流互感器事故分析及預防措施[J].高壓電器，2012，48（6）.

（責任編輯：蔣建華）