國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司檢修分公司 王睿宣 陳瑋光 黃祖榮

電流互感器是電力系統(tǒng)繼電保護(hù)、自動(dòng)控制和指示等方面不可缺少的設(shè)備，油浸倒立式電流互感器較傳統(tǒng)正立式電流互感器相比，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、充油量少、動(dòng)穩(wěn)定性和抗短路能力強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)，在500kV 系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。其主絕緣采用多主屏均勻分壓結(jié)構(gòu),電場(chǎng)分布較為均勻[1-2],由于主絕緣全部包在二次繞組上且一次導(dǎo)電管短，因此可滿足高的動(dòng)熱穩(wěn)定要求。但從實(shí)際運(yùn)行情況來(lái)看，倒置式電流互感器由于其內(nèi)在絕緣缺陷引發(fā)的事故時(shí)有發(fā)生[3-4]，可能引起開(kāi)關(guān)跳閘、爆炸起火等事故，對(duì)電網(wǎng)的安全運(yùn)行產(chǎn)生威脅。另一方面，隨著電力系統(tǒng)中電力設(shè)備運(yùn)維水平和管控要求不斷提高，傳統(tǒng)的電力設(shè)備周期預(yù)防性檢修已不能滿足需求[5-6]，需要多種手段的技術(shù)手段綜合應(yīng)用，解決實(shí)際生產(chǎn)中出現(xiàn)的一次設(shè)備問(wèn)題。

1 故障現(xiàn)象及初步分析

某變電站一組220kV 線開(kāi)關(guān)流變C 相油色譜檢測(cè)結(jié)果總烴、乙炔含量超標(biāo)，其余兩相流變油中氣體含量均無(wú)異常（表1）。一般來(lái)說(shuō)，乙炔含量超標(biāo)有兩種可能原因：一次繞組端子放電或絕緣介質(zhì)內(nèi)部存在嚴(yán)重的局部放電。查閱歷史檢測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，故障流變?cè)霈F(xiàn)過(guò)發(fā)熱缺陷，其紅外熱像檢測(cè)結(jié)果如圖1所示，熱點(diǎn)位于故障相（C 相）流變P2側(cè)接線樁頭處，發(fā)熱52.3℃，相間溫差為14.3K，相對(duì)溫差78.1%，屬于一般缺陷。根據(jù)油色譜檢測(cè)及紅外熱像分析結(jié)果，初步判斷C 相流變P2側(cè)接線樁頭與一次導(dǎo)電桿連接處可能存在絕緣缺陷。

表1 三相流變色譜檢測(cè)數(shù)據(jù)（單位：μL/L）

圖1 缺陷流變紅外熱像檢測(cè)

2 返廠檢查及診斷

2.1 返廠診斷性試驗(yàn)

對(duì)三相流變進(jìn)行局部放電、介質(zhì)損耗因數(shù)、電容量和油色譜等診斷性試驗(yàn)項(xiàng)目。三相流變電容、介損測(cè)試結(jié)果均無(wú)異常；C 相流變加壓至252kV時(shí)出現(xiàn)輕微局放，局放量為50pC；A 相、B 相流變油色譜檢測(cè)結(jié)果無(wú)異常；C 相流變總烴含量為120.49μL/L，乙炔含量為1.17μL/L，仍超過(guò)《變電五通檢測(cè)管理規(guī)定》總烴乙炔含量注意值(100μL/L)。

表2 電流互感器油中溶解氣體檢測(cè)數(shù)據(jù)（單位：μL/L）

表3 流變返廠局放及高壓介損檢測(cè)結(jié)果

2.2 返廠解體檢查

現(xiàn)場(chǎng)對(duì)乙炔含量超標(biāo)的C 相流變進(jìn)行解體分析，在流變P2側(cè)樁頭處，發(fā)現(xiàn)用于固定一次導(dǎo)電桿的1枚絕緣墊片、4枚絕緣螺桿缺失（三相流變均存在該問(wèn)題），如圖2。其中C 相流變P2側(cè)樁頭還出現(xiàn)了螺母松動(dòng)、一次導(dǎo)電桿松動(dòng)情況。解體后發(fā)現(xiàn)該螺母內(nèi)側(cè)的一次導(dǎo)電桿有一處明顯放電痕跡（圖3）。拆下一次導(dǎo)電管，發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)油柜P2側(cè)導(dǎo)電管穿孔內(nèi)側(cè)黑色放電痕跡（圖4）。

圖2 缺陷流變P2側(cè)樁頭檢查

圖3 缺陷流變一次導(dǎo)電桿放電痕跡

圖4 儲(chǔ)油柜P2側(cè)導(dǎo)電管穿孔內(nèi)側(cè)放電痕跡

3 思考建議

該故障流變?yōu)?007年湖南三電生產(chǎn)的LVB-220W 型流變，該型產(chǎn)品一次導(dǎo)電桿具有串聯(lián)、并聯(lián)兩種連接方式，更換一次側(cè)連接方式時(shí)必須同時(shí)更換P1、P2側(cè)樁頭連接部件。并聯(lián)時(shí)P1側(cè)一次導(dǎo)電管和導(dǎo)電桿通過(guò)短接板短接，并與儲(chǔ)油柜外殼絕緣。P2側(cè)一次導(dǎo)電管、導(dǎo)電桿和儲(chǔ)油柜外殼通過(guò)樁頭螺母、金屬墊片、金屬螺桿與P2側(cè)樁頭短接，此時(shí)流變結(jié)構(gòu)及電流流向示意圖如圖5；串聯(lián)時(shí)一次導(dǎo)電桿在P1側(cè)通過(guò)短接板與儲(chǔ)油柜外殼短接，P2側(cè)樁頭螺母與外殼短接，此時(shí)流變結(jié)構(gòu)及電流流向示意圖如圖6。本次返廠的三臺(tái)缺陷流變?cè)谝淮螌?dǎo)電桿并聯(lián)改串聯(lián)時(shí)，P2側(cè)樁頭沒(méi)有按規(guī)定安裝絕緣墊片和絕緣螺桿，導(dǎo)致C 相流變P2側(cè)樁頭螺母在運(yùn)行中松動(dòng)，其結(jié)構(gòu)及電流流向如圖7。

圖5 流變一次并聯(lián)結(jié)構(gòu)示意圖（局部）

圖6 流變一次串聯(lián)結(jié)構(gòu)示意圖（局部）

圖7 缺陷流變結(jié)構(gòu)示意圖（局部）

C 相缺陷流變?cè)谶\(yùn)行過(guò)程中P2側(cè)樁頭螺母松動(dòng)，不可靠地搭接于一次導(dǎo)電管和流變儲(chǔ)油柜外殼之間，造成一次導(dǎo)電管（含螺母）對(duì)一次導(dǎo)電桿和外殼間歇性放電；螺母松動(dòng)使得接觸電阻增大導(dǎo)致接頭發(fā)熱，呈現(xiàn)局部過(guò)熱現(xiàn)象。該批次倒置式流變?cè)谝淮蝹?cè)連接方式由并聯(lián)轉(zhuǎn)為串聯(lián)時(shí)，P2側(cè)絕緣螺桿、絕緣墊片缺失（并聯(lián)結(jié)構(gòu)改串聯(lián)結(jié)構(gòu)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)未安裝）、樁頭固定螺母松動(dòng)，導(dǎo)致一次導(dǎo)電桿與儲(chǔ)油柜連接狀態(tài)不穩(wěn)定，從而引起儲(chǔ)油柜發(fā)熱和間歇性放電，造成總烴及乙炔含量異常。建議對(duì)同廠同批次電流互感器進(jìn)行P2側(cè)連接樁頭專項(xiàng)巡查并開(kāi)展紅外精確測(cè)溫，出現(xiàn)油色譜異常、紅外測(cè)溫異常時(shí)及時(shí)進(jìn)行分析處理。

綜上，對(duì)于文中這類故障無(wú)法通過(guò)狀態(tài)檢修例行試驗(yàn)結(jié)果有效地發(fā)現(xiàn)和診斷，且隨著電力系統(tǒng)中電力設(shè)備運(yùn)維水平的不斷提高，傳統(tǒng)的電力設(shè)備周期預(yù)防性檢修已不能滿足需求。因此建議結(jié)合紅外測(cè)溫等帶電檢測(cè)結(jié)果，對(duì)此類電流互感器有針對(duì)性的開(kāi)展油色譜檢測(cè)，根據(jù)其油色譜檢測(cè)結(jié)果，綜合判斷設(shè)備是否存在絕緣缺陷并制定相應(yīng)的檢修策略。同時(shí)電流互感器除設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、部件材料質(zhì)量、制造工藝之外，其安裝施工質(zhì)量也直接關(guān)系到設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。因此在嚴(yán)格要求生產(chǎn)廠家把控設(shè)計(jì)審核與制作工藝的同時(shí)，在基建與技改項(xiàng)目驗(yàn)收環(huán)節(jié)需加強(qiáng)把關(guān)，確保設(shè)備施工工藝質(zhì)量。