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1、一起220kV油浸式电流互感器故障原因分析（变电检修工区检修二班 翟 亮）摘 要：详细分析了我局主网220kV瑶池变220kV康池线电流互感器的故障情况，并针对此厂家生产的此类型电流互感器从运行维护和生产制造两个方面提出了相应的建议。关键词：局部放电；倒置式电流互感器；绝缘油纸；绝缘油一、引 言目前220kV倒置式电流互感器广泛应用于我局110kV及以上主网变电站中，截止到2011年7月13日，我局共有220kV电流互感器178台，倒置式电流互感器约占总数的占四分之三。倒置式电流互感器的优缺点 电流互感器从外形上看分正立式和倒置式两种，各有其优缺点，倒置式电流互感器相比正立式优缺点如下：优 点
2、：一次导体短，动稳定电流小，动热稳定性好；二次绕组密封于铁芯罩壳内，一次绕组从中穿过，漏抗较小；主绝缘包在二次绕组上，一次绕组通过大电流时，散热好；绝缘油和金属导体用料小，成本较小。缺 点：制造工艺要求高，手工包扎绝缘时，必须缠结牢固，不留放电间隙，绝缘材料的要求也较高；因内充绝缘油少，且主绝缘在电流互感器头部，运行中需对油位密切监控；检修维护繁琐，因其头部重量占总重的60-80，且头大器身小，安装或检查一次接线端子需用高空作业车；对吊装及运输稳定性要求高。二、故障情况简介2011年7月13日，我局所辖东部主网220kV瑶池变电站220kV康池线B相电流互感器故障，致使220kV母联差动保护动
3、作， 220kV瑶池变220kVI段母线失压，220kVI母所带220kV 池彩线失压，220kV五彩湾变全站失压。此电流互感器型号为CA-245、生产厂家为阿塔其大一互感器有限公司，故障电流互感器出厂编号为0810522-18，倒置型，投运日期为2008年10月16日，故障前无渗漏。检修人员现场检查发现，B相电流互感器金属膨胀器油位观察孔玻璃已坏，器身绝缘油已从连接法兰处外喷，连接法兰接触面多处严重变形，密封垫外漏，金属膨胀器挤压变形，并有大量的绝缘油纸散落，为避免事故的再次发生，检修人员随即对此间隔三只电流互感器都进行了更换，并对三只电流互感器绝缘油进行取样分析。已变形的储油柜及膨胀器现场
4、油迹现场散落的油纸三、绝缘油色谱试验 因B相油样已严重变质，且有大量黑色浸物，无法进行正常的油色谱化验。绝 缘 油 色 谱 分 析 报 告变电站名220kV瑶池变电站取样日期2011.07.15设备名称220kV康池线CT（已拆下）试验日期2011.07.15设备型号CA245试验原因异常排查制造厂家阿塔其大一互感器有限公司取样天气晴油量（kg）140环境温度()35油牌号（#）45环境湿度(%RH)35色 谱 试 验 分 析相 别ABC组分含量 （L/L）H21.37/8.90CO244.47/158.61CO2248.00/209.55CH43.02/2.65C2H40.14/0.29C2
5、H60.16/0.44C2H20.00/0.07总烃3.32/3.45试验结论及处理意见C两相有微量乙炔，未超过注意值，其它气体含量未见异常。试验结果：A、C相电流互感器正常，内部无放电迹象，B相需进行解体分析。四、电流互感器解体分析 检修人员、制造厂家配合电科院专家对该B相电流互感器进行在新疆电力科学研究院进行了解体，以查找内部的故障点。已变形的膨胀器绝缘油劣化后产生的分解物X-蜡 解开头部储油柜后，发现膨胀器已严重扭曲变形，膨胀器纹路已鼓胀，无法伸缩；绝缘油呈黑色；进一步解开一次导体后，发现一次绕组上有放电烧伤痕迹，包裹在二次绕组上的主绝缘纸靠近P1侧有严重放电现象，多层绝缘纸有大量的X-
6、腊附着，且已严重烧黑；进一步剥除全部主绝缘纸露出全部器身后，发现包裹二次绕组的金属密封壳有裂纹。高压一次绕组放电烧伤痕迹包裹在二次绕组上的金属壳裂纹五、故障原因分析（1） 工厂制造工艺存在缺陷。该电流互感器二次绕组密封金属壳在制造时工艺不良，存在裂纹，产生放电间隙，且主绝缘纸缠绕不紧，导致冬季油位稍低时，高压一次导体对二次绕组产生局部放电，日积月累，导致绝缘油成分裂化，产生附着物X-腊，氢气，甲烷等气体，且烧坏主绝缘纸，进而导致事故的扩大。（2） 构造设计存在严重缺陷。该电流互感器膨胀器为上下两层，在器身油位变化时，不能准确反应内部油位高低，在器身油位降低时，储油柜反应油位仍在可运行范围，导致
7、运行人员无法尽早发现并切出故障，导致事故的扩大。（3） 设计原理存在缺陷。该电流互感器设计为10年取一次油样，且必须使用专用工具，以免取样时气泡进入器身损坏绝缘。若设计为半年或一年取样，根据内部的气体成分化验，就能尽早发现内部故障，避免事故的发生。六、结 论 该电流互感器因制造工艺及设计缺陷等方面的原因，导致电流互感器在运行时由高压一次导体对二次线圈长时间放电，损坏绝缘，致使内部油气体长时间超标，同时又未及时发现设备缺陷，导致了本次事故的扩大。七、相关建议1) 该厂家因对膨胀器进行重新设计，使用“手风琴”式膨胀器，该类型膨胀器对器身的油位变化较敏感，能比较精确的反应实际油位的高低。2) 对该类
8、型电流互感器的取样方式重新设计，能缩短绝缘油的取样周期，以通过充油气体试验及时发现内部故障，及早切出故障设备。3) 认真做好倒置式电流互感器的巡视工作，根据气温变化适当增加巡视次数，防止设备发热引起故障，加强电压监视，确保母线电压在合格范围之内，保证电网安全稳定运行。4) 为了便于发现早期设备内部故障引起的发热，预防更大事故的发生，配备一台热成像仪，运行人员根据负荷、天气情况及时对设备进行测温。八、参考文献（1） GB/T7252-2011，变压器油中溶解气体分析和判断导则【S】（2） 朱德桓，严樟.高电压绝缘【M】.北京：清华大学出版社，1982（3） GB1208-2006，电流互感器【S】（4） 周泽存，沈其工，方瑜，王大忠.高电压技术【M】.中国电力出版社，2007（5） 陈鼎瑞.电力工程电工手册【M】.水利水电出版社，1988
