常見110kV干式電流互感器二次絕緣缺陷分析

文建偉

摘要：電流互感器是電力系統(tǒng)中的必備設(shè)備，它承擔(dān)電流數(shù)據(jù)的采集和分析工作，對整個電網(wǎng)的運行，起著至關(guān)重要的作用。電流互感器如發(fā)生故障，則會對整個電網(wǎng)造成巨大的損失。隨著電網(wǎng)規(guī)模的日益龐大，因電流互感器的故障引起的事故也越發(fā)頻繁，如運行中溫度過高導(dǎo)致絕緣熱擊穿、互感器局部絕緣老化產(chǎn)生放電擊穿、互感器內(nèi)部潮濕等等諸多原因，直接影響到電網(wǎng)的正常運行。本文章針對一起110kV干式電流互感器二次絕緣缺陷的案例進行原因分析及缺陷處理，與同行交流學(xué)習(xí)。

關(guān)鍵詞：電流互感器；二次回路；絕緣電阻；缺陷

一、缺陷的發(fā)現(xiàn)及處理

2016年7月15日17時，繼保專業(yè)開展110kV某變電站#1主變110kV側(cè)CT定檢工作，測得CT二次回路絕緣電阻：A相0.12MΩ、B相0.18MΩ、C相0.15MΩ；均小于標(biāo)準(zhǔn)1MΩ，二次回路絕緣電阻不合格。上次定檢為2011年，三相二次回路電阻均正常。在接到變電站該CT的缺陷后，檢修分部安排人員到場配合處理，并與高試專業(yè)確認，現(xiàn)場情況CT一次絕緣、介損均合格。檢修人員現(xiàn)場檢查CT二次接線螺絲氧化痕跡，于是對CT二次接線進行拆除清理，檢修人員拆開二次接線板觀察CT箱體內(nèi)部，箱體內(nèi)部一、二次繞組表面潮濕，箱體底部有水痕，但無明顯積水。拆解二次接線板內(nèi)部二次繞組引線，單獨測量二次繞組絕緣電阻為A相0.12MΩ、B相0.18MΩ、C相0.15MΩ，絕緣不合格，隨后對一、二次套組進行干布潔清，并進行一小時以上的二次繞組熱風(fēng)干燥后，再次測量二次繞組絕緣，絕緣電阻無變化，不合格。初步判斷二次繞組內(nèi)部受潮嚴重，現(xiàn)場無法處理，檢修專業(yè)建議對CT進行更換。2016年7月21日，經(jīng)過多方協(xié)調(diào)，完成了對塔山站#1主變110kV側(cè)CT的更換。

二、缺陷原因分析過程

7月26日，為了查找該變電站#1主變110kV側(cè)CT二次絕緣不合格的原因，為以后檢修該設(shè)備積累經(jīng)驗，檢修專業(yè)、試驗專業(yè)、繼保專業(yè)人員對更換下來的CT進行了相關(guān)絕緣試驗。

1、二次接線端絕緣測試。拆除二次接線箱板，在連接絕緣板的情況下，對CT的二次繞組接線端子分別進行絕緣電阻測試（其他非測量繞組與末瓶進行短接），測試結(jié)果可以看出二次繞組絕緣不合格。測試數(shù)據(jù)如下：

2、二次絕緣板絕緣測試。試驗人員對拆下來的二次絕緣板進行端子間絕緣測試，測試結(jié)果顯示絕緣板絕緣值偏低，只有1.0-1.4 MΩ范圍內(nèi)。

3、二次繞組絕緣測試。試驗人員對解開絕緣板的二次繞組進行絕緣測試，測試結(jié)果為5個二次繞組均能達到交接試驗值1000 MΩ以上。試驗合格。從上面試驗數(shù)據(jù)分析，初步得出絕緣板絕緣不合格是導(dǎo)致CT二次繞組絕緣不合格的原因。

4、CT防水試驗。為進一步查找絕緣不合格原因，檢修人員對CT進行防水試驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)一次繞組與法蘭連接處的密封膠圈密封不良，密封膠與開裂。大量的水進入到箱體內(nèi)部。模擬CT在下雨環(huán)境中的情況。發(fā)現(xiàn)CT密封不良，CT箱體內(nèi)部進水嚴重。

5、二次絕緣板、繞組防潮性能測試。通過對CT箱體內(nèi)部灌水，放置太陽下暴曬4個小時，二次絕緣板浸水4小時。然后再對CT二次繞組進行測試，但此測試得出的數(shù)據(jù)已經(jīng)達不到試驗交接合格值1000MΩ（二次繞組表明潮濕）， 試驗人員再對浸泡過的絕緣板進行測試（絕緣板已經(jīng)風(fēng)干），二次端子間的絕緣電阻僅為0.1MΩ，絕緣板內(nèi)部受潮嚴重。

測試數(shù)據(jù)如下表：

通過對CT的二次繞組絕緣測試，我們發(fā)現(xiàn)絕緣板由于在制作過程中采取打孔的工藝方法，在打孔過程中破壞了絕緣板的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致絕緣板的絕緣性能下降。

三、缺陷原因總結(jié)

1、二次絕緣板內(nèi)部受潮，絕緣性能下降。絕緣板上的螺絲孔采用打孔安裝方式，而非整體澆注，打孔已破壞了整體的防潮性能，導(dǎo)致絕緣內(nèi)部受潮。

2、一次繞組與法蘭間的密封元件損壞，在沿海地區(qū)變電站的多雨環(huán)境下，導(dǎo)致CT箱體大量進水，二次繞組及二次絕緣板長期在潮濕的環(huán)境下，容易受潮，絕緣下降。

3、運行久遠，二次繞組絕緣性能有所下降，在二次繞組表面潮濕的情況下，測得絕緣電阻已不合格，以試驗經(jīng)驗分析，在灌水、暴曬4小時后，部分潮氣已進入到二次繞組內(nèi)部，從而使整體絕緣下降。

四、存在的問題

1、選型與入網(wǎng)關(guān)。通過對該型號CT試驗分析發(fā)現(xiàn)，該類型CT在設(shè)計上存在以下問題：一是一次繞組法蘭密封設(shè)計不合理，CT運行時間久了，日曬雨淋，一次繞組絕緣材料老化與法蘭之間出現(xiàn)間隙，導(dǎo)致雨水很容易通過間隙滲入到箱體內(nèi)。二是二次繞組絕緣材料使用壽命不長，CT運行時間久了二次繞組絕緣材料性能下降，在有水份進入二次箱體內(nèi)的情況下，絕緣材料無法保護二次繞組不受潮。三是絕緣板制作工藝不合理，絕緣板制作成形后采用機械打孔方式容易破壞絕緣板材料結(jié)構(gòu)，使絕緣板性能下降。

2、安裝驗收關(guān)。該類型缺陷為大連北瑞電氣有限公司生產(chǎn)型號LRGBJ-110 CT潛在隱患，之前安裝驗收時不存在二次絕緣不合格的現(xiàn)象。

五、防范措施

從目前的缺陷情況，出現(xiàn)二次絕緣不合格的CT均為大連北瑞電氣有限公司和天威瑞恒有限公司生產(chǎn)，經(jīng)了解，大連北瑞電氣有限公司在創(chuàng)建初期，由北京天威瑞恒電氣有限責(zé)任公司提供技術(shù)支持。兩家公司產(chǎn)品設(shè)計，選材基本一致?？蓪杉夜ぷ鞯脑O(shè)備當(dāng)作同類型設(shè)備制定處理措施。

1、繼保專業(yè)在進行定檢工作時，要加強對大連北瑞電氣有限公司生產(chǎn)的同類型電流互感器的定檢工作，發(fā)現(xiàn)二次繞組絕緣不合格時，要及時上報進行處理。

2、檢修專業(yè)要結(jié)合停電機會，對大連北瑞電氣有限公司和北京天威瑞恒電氣有限責(zé)任公司生產(chǎn)的同類型電流互感器進行一次全面的檢查維護工作，對一次繞組與法蘭間的密封件進行密封修復(fù)，提前準(zhǔn)備相應(yīng)的二次接線板備件，發(fā)現(xiàn)二次接線板有異常時，及時更換。避免出現(xiàn)如塔山站CT需緊急更換，設(shè)備長時間退運的情況。以節(jié)約運維成本，提高供電可靠性。

參考文獻：

1、中國南方電網(wǎng)有限公司《電力設(shè)備檢修試驗規(guī)程》Q/CSG1206007-2017

2、施永勝.電流互感器故障分析處理及改進[M].科技資訊，2015.

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