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220kV电流互感器异常分析及防范措施
来源: | 作者: | 发布时间: 2021-03-10 | 78 次浏览 | 分享到:

  作者:国网河北省电力公司电力科学研究院 路艳巧

  国网河北省电力公司保定供电公司 刘胜军


  某220kV变电站112间隔A相电流互感器2007年3月出厂,2007年1月投入运行。

  该互感器投运以来运行正常,没有出现过不良工况,无过热、放电及渗漏油等缺陷。2015年7月18日,其带电介损值达到0.00709,较2014年增长0.00706,油中氢气含量达到610.83μL/L,微水含量达到16.8μL/L,相对介损和氢气均超过注意值。之后又进行了高电压介损测试,确认设备主绝缘存在异常。考虑到正处在多雨季节,空气较为潮湿,且112间隔为该220kV变电站2#主变压器主进间隔,设备运行中损坏后,直接造成2#主变压器跳闸,严重影响电网安全稳定运行,故对该电流互感器进行了停电更换,并组织专家对其进行了故障原因分析和解体检查。






  1缺陷分析

  1.1相对介损及电容量带电检测数据分析

  以111间隔为参考设备,对112间隔A相电流互感器进行带电测试发现相对介损值达到0.00709,如表1所示,2014年带电测试相对介损为0.00003,增长为0.00709-0.00003=0.00706,超过了国网公司电力设备带电检测技术规范规定的0.005的增量,达到了缺陷标准。电容量比值初值差为(0.944-0.934)/0.934=1.07%,未见异常。

图1 H2 历次试验数据折线图

  1.2油色谱数据分析

  该互感器从2009年5月至2015年8月21日的油色谱试验数据如表3所示,H2和微水的发展趋势如图1、图2所示。可以看出,该互感器油中气体含量在2015年7月之后发生突变。2015年7月18日对某220kV变电站112间隔三只电流互感器进行带电取油样分析,油色谱数据存在异常,A相电流互感器氢气含量达到610.83μL/L,超过了状态检修规程规定的注意值150μL/L,之后数值逐渐增长,烃类气体无明显变化,微水从12μL/L增长到16.8μL/L。112间隔B、C相电流互感器试验数据无明显变化。发现该电流互感器存在缺陷后,为及时掌握缺陷发展情况,每周安排一次带电取油样油色谱分析,结果发现该设备氢气含量增加较快,从7月18日610.83μL/L增长到8月21日939.65μL/L。

图2  微水历次试验数据折线图

图3 112 间隔 A 相电流互感器全电压介损试验升降压曲线图

  1.3高电压介损测试数据分析

  112间隔A相CT更换后,对其进行了高电压介损试验,试验数据如表6所示,介损与试验电压关系如图3所示。从诊断试验数据可以看出,10kV电压下的介损值达到了0.00812,接近《国家电网公司输变电设备状态检修试验规程》规定注意值0.01,且与2010年停电测试数据0.00219相比,增加较快。电容量初值差为(797.0-797.3)/797.3=-0.04%,未见异常。测量电压从10kV到Um/√3,tanδ的增量为0.00071,未见异常。根据升压降压曲线来推测,该支电流互感器可能存在受潮的现象。

图4 锡箔纸上的褶皱

图5 末屏上的褶皱和局放点

  对112间隔A相电流互感器进行了局部放电试验,在1.2Um/√3电压下视在放电量<20pC。局放后的色谱试验数据见表3。

  1.4综合分析

  综合上述状态信息整体分析,该设备主绝缘存在缺陷,微水含量虽略有增长,但设备未发现渗漏点,排除了绝缘受潮的情况,考虑该设备氢气超标、介损增大,判断是由于设备制造工艺不良引起的低能量放电和绝缘老化。

  2解体检查情况

  2015年8月26日,对112间隔A相电流互感器进行解体检查,解体前设备外观良好,无破损、渗漏等问题,膨胀器无异常顶升情况,具体解体检查情况如下:

  2.1解体发现U型环包绕的锡箔纸缠绕不紧,有大量的褶皱和空隙,尤其是S弯处和0屏端部,且锡箔纸搭接处有大量氧化发污的痕迹,如图4所示。

  2.2发现末屏的制造工艺存在瑕疵,有大量的褶皱,末屏边缘裁剪不整齐,存在尖端和毛刺,造成局部放电,如图5所示。

  3缺陷原因分析

  综合高压带电测试数据、停电试验数据、油色谱试验数据以及解体情况进行分析,某220kV变电站112间隔A相电流互感器内部存在大量褶皱,判断是由于制造工艺存在瑕疵,在外部电场作用下,引起薄弱部分电晕放电,使互感器绝缘油发生劣化,产生氢气,并影响设备整体绝缘性能,导致介损升高。

  4结论及防范措施加强电流互感器带电检测,对设备的相对介损和相对电容量进行测试和分析,增长趋势明显的电流互感器要利用高电压介损和电容量试验进一步分析设备运行情况;加强电流互感器的油色谱数据测量,对油中溶解气体增长趋势明显或者超出注意值的设备,进行高频局放测试;对同厂、同类型电流互感器进行统计监测,加强红外精确测温工作,有效预防严重事故的发生。

  参考文献

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