一起電容式電流互感器末屏故障分析與處理

李仕榮

（肇慶市恒電電力工程有限公司，廣東肇慶526000）

一起電容式電流互感器末屏故障分析與處理

李仕榮

（肇慶市恒電電力工程有限公司，廣東肇慶526000）

隨著城市化的進程加快，人們對電能的需求量也在不斷增加，因此對在電力系統中電力計量的要求也開始變得越來越高。電流互感器是一種將大電流變成小電流的特殊變壓器，但在使用中電容型電流互感器由于末屏過熱缺陷而易引發故障。對電流互感器末屏故障進行了分析，并對110 kV電流互感器末屏過熱缺陷引起的故障進行了處理。

電流互感器；末屏故障；接地連片；螺桿斷裂

電流互感器是電力系統中用于電流測量、計量和保護等的重要設備。它利用一定的比例關系將大電流變換為小電流，將高、低電壓進行隔離，并配備適當的電流表計，起到測量高電壓交流電路內的大電流的作用。但由于其缺陷而引起的故障時有發生，因此有必要對其末屏過熱缺陷進行分析。

1 故障的發現

在對某220 kV變電站進行紅外測溫時，發現站內的110 kV線路114間隔B相油浸式電容型電流互感器的末屏處存在過熱，過熱點最高溫度為20.1℃，其余A相、C相相應部位的溫度為5℃；改變觀測角度，發現過熱現象依然存在。圖1所示為114間隔B相CT紅外圖譜及可見光照片。

圖1 114間隔B相CT紅外圖譜及可見光照片

2 缺陷檢查試驗

圖2 B相CT末屏接地情況

該線路停電后，現場檢查發現B相電流互感器末屏的接地連片的壓接螺桿斷開，只有半截螺桿嵌在螺孔中，末屏的接地連片與設備外殼處于虛連狀態。圖2為B相CT末屏接地情況。為檢查設備絕緣性能，對三相電流互感器進行主絕緣和末屏絕緣電阻測試、主絕緣和末屏的介損及電容量測試。

2.1 絕緣電阻測試

三相電流互感器主絕緣和末屏絕緣電阻測試結果見表1（使用儀器為3 125兆歐表，溫度4.7℃，濕度30%）。

表1 絕緣電阻測試結果

Q/GDW 1168—2013《輸變電設備狀態檢修試驗規程》規定，電流互感器一次繞組絕緣電阻應大于3 000 MΩ或與上次測量值相比無顯著的變化，末屏絕緣電阻應該大于1 000 MΩ。結合表1數據，B相電流互感器主絕緣和末屏絕緣電阻測試合格。

2.2 介損及電容量測試

三相電流互感器主絕緣和末屏的介損及電容量測試結果見表2（使用儀器為AI-6000K介質損耗測試儀，溫度4.7℃，濕度30%）。

Q/GDW 1168—2013規定：110 kV電容型電流互感器電容量初值差不超過±5%，介質損耗因數小于1%.根據表2，三相互感器主絕緣和末屏的介損及電容量均符合標準要求。

2.3 絕緣油色譜分析

對三相互感器取油樣進行色譜分析，數據見表3.

據表3，B相電流互感器油色譜試驗數據正常，符合規程中油色譜分析“乙炔不大于2 μL/L，氫氣不大于150 μL/L，總烴不大于100 μL/L”的要求，且與上次數據相比，油色譜數據沒有明顯變化。

表2 介損及電容量測試結果

表3 油色譜分析結果（單位：μL/L）

2.4 結論

綜合以上試驗數據，B相電流互感器主絕緣及末屏絕緣符合標準要求，沒有發現設備內部絕緣存在老化、受潮現象。

3 故障分析

現場檢查發現CT末屏及底座表面銹蝕嚴重，如圖3所示，電流互感器末屏沒有防雨罩等防護裝置，直接暴露于空氣中。長期運行過程中，末屏引線壓接螺桿不斷受腐蝕，嚴重影響其工作壽命，如果螺桿自身質量不佳，更容易導致螺桿斷裂。

圖3 設備器身銹蝕情況

電容型電流互感器套管的主絕緣采用絕緣和鋁箔電極交替纏繞在導電管上，組成一串同心圓柱型串聯電容器，靠近高壓導電部分的第一個屏為首屏。它與一次導電部分相連，最外一層屏稱為“末屏”，通過絕緣瓷套引出接地。在運行中，為了保證設備和人身安全，末屏必須可靠接地。

本次故障中，114間隔CT末屏采用外接引線式的接地結構，沒有接地防護措施，接地連片壓接螺桿截面比較小，長時間運行后銹蝕嚴重，加上運行電動力作用下的設備振動，在末屏接地連片處發生螺桿斷裂。在螺桿斷裂初期，接地連片在機械彈力作用下與外殼還保持連接狀態，但屬于虛接，接觸電阻較大，隨著機械彈力的減弱，接地連片必然與設備外殼斷開連接，形成連片懸空狀態。此時，末屏處存在懸浮電位而對設備外殼放電，產生的瞬時放電電流使末屏發熱。

4 現場處理情況

現場人員對B相CT更換螺桿后，為防止螺桿再次斷裂，在末屏端部使用軟連線將末屏端部與二次接線盒外殼連接，形成末屏雙重接地，并對A，C相末屏進行了類似處理。圖4為現場處理情況。

圖4 現場處理情況

故障處理后，在間隔送電1 h后對114間隔CT進行紅外復測，三相CT溫度平衡，過熱現象消失。

5 結束語

綜上所述，對于電流互感器故障，應采用多種診斷性試驗對電流互感器絕緣性能進行檢測。本次根據檢測結果和現場情況確定末屏發熱原因為末屏接地引線壓接螺桿斷裂，造成本應處于零電位的末屏處電位升高。因此，在巡視由外部發現的設備不正常運行現象時，把握好設備缺陷及時檢出和及時處理，就是保證電器設備安全運行的最有效的手段之一。

［1］高俊彬.電流互感器的接線對電力系統安全運行的影響［J］.中外企業家，2017（05）.

［2］田勇.國外幾種特殊電流互感器檢定方法的探討［J］.機械工程與自動化.2017（03）.

〔編輯：劉曉芳〕

TM452+.3

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10.15913/j.cnki.kjycx.2017.16.132

2095－6835（2017）16－0132－02