林育亮

摘 要：電流互感器是電力系統(tǒng)中不可或缺的重要電氣設(shè)備之一，本文闡述了電流互感器常見的故障以及原因，并對(duì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行了介紹。希望本文的撰寫能夠?yàn)閺V大從業(yè)者帶去一絲幫助。

關(guān)鍵詞：電流互感器；潛伏性故障；原因分析；處理措施；油色譜分析

中圖分類號(hào)：TM452 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

故障的診斷方法對(duì)于獲取互感器的相關(guān)故障信息以及故障判斷有著至關(guān)重要的作用，就當(dāng)前而言大致由：油色譜分析、紅外測(cè)溫分析、局部放電分析以及電氣絕緣實(shí)驗(yàn)等方式來進(jìn)行檢測(cè)。

一、相關(guān)知識(shí)介紹

作為傳統(tǒng)的診斷方式即：油色譜分析和電氣絕緣分析。當(dāng)然了紅外診斷分析技術(shù)在電流互感器故障檢測(cè)中有著不可代替的作用，例如無(wú)法取樣、無(wú)法解除以及無(wú)法停運(yùn)等等，而且對(duì)于互感器一次連接部分的接觸不良很有效用。當(dāng)然了，在顯著的優(yōu)勢(shì)下面也有著其自身的缺陷之處，對(duì)電氣設(shè)備內(nèi)部絕緣整體受潮、老化、介損偏大還有就是其他內(nèi)部缺陷會(huì)由于沒有溫度突變且溫差不是很大，再加上各種外界因素的影響，導(dǎo)致無(wú)法進(jìn)行精準(zhǔn)的判斷，并且因?yàn)槭艿接?jì)算機(jī)處理的復(fù)雜性等因素，導(dǎo)致該紅外技術(shù)仍舊有許多需要改進(jìn)的地方。

通過電容性電流互感器末屏接地線處取信號(hào)可以對(duì)互感器的局放進(jìn)行有效判斷，然而這樣的方式目前電學(xué)領(lǐng)域所已有的經(jīng)驗(yàn)還不多。

二、典型故障分析

下文將對(duì)電容型電流互感器中最常見的幾種故障做簡(jiǎn)單的介紹。

1 放電性故障

在通常情況下，電流互感器的電壓的分布是較為均勻的，但是若是在制作期間偷工減料、技術(shù)不到位的話那么就會(huì)造成電容極板的不光滑以及電容屏錯(cuò)位等情況的發(fā)生。

（1）絕緣發(fā)生變形，主要由于主電容下部U型夾過緊。

（2）端部鋁箔無(wú)孔眼并且在非真空狀態(tài)進(jìn)行灌油期間，發(fā)生了氣泡存在于電容屏之間，這樣就改變了電壓的分布導(dǎo)致電容屏的場(chǎng)強(qiáng)過大，發(fā)生了放電現(xiàn)象。如果發(fā)生了這樣的現(xiàn)象并且處理不及時(shí)的話，發(fā)生電容芯棒擊穿的可能性非常大。

（3）由于電流互感器的絕緣比較厚實(shí)，導(dǎo)致皺著發(fā)生于絕緣層之間，如果再加上處理不當(dāng)?shù)脑挘敲春苡锌赡軐?dǎo)致其內(nèi)部的空腔，這樣一來就加劇了發(fā)生放電故障的可能。

（4）由于設(shè)計(jì)不合理的電容屏尺寸導(dǎo)致電容極板的錯(cuò)位以及不平整，并且還很有可能導(dǎo)致電容極板的破裂，這樣一來發(fā)生局部放電的可能性也會(huì)加大。

（5）火花放電也是電容互感器的常見故障之一，絕大部分的肯尼個(gè)是由于一些零件的松動(dòng)連接所造成的。

（6）如果一次端子的引線墊塊表面發(fā)生了不潔現(xiàn)象以及受潮等原因就會(huì)有發(fā)生表面放電的現(xiàn)象。

2 互感器進(jìn)水發(fā)生受潮現(xiàn)象

如果金屬的膨脹器發(fā)生了破損那么就很容易引起電流互感器中進(jìn)入水分，發(fā)生受潮現(xiàn)象，通常受到油的密度小于水的原因，導(dǎo)致水分先滲進(jìn)電容之間。

3 電容屏干燥不徹底

在出廠前纏繞過程中，由于外界因索，如絕緣紙受潮、電容屏內(nèi)層存有潮氣。

4 電容芯子內(nèi)局部放電

究其原因主要由于不充分的浸油以及絕緣層較為松散、有氣泡造成的。主要特征為色譜分析為電性故障，介損超標(biāo)。

5 末屏不穩(wěn)定接地

主要原因是末屏與接地引線斷開，但兩者間的距離并不大，而且末屏對(duì)地存在電容，與電容屏間的主電容串聯(lián)在一起起到分壓的作用，產(chǎn)生懸浮的高電位。此類故障的主要特征為：色譜分析為電性故障、末屏絕緣電阻、介損超標(biāo)。

6 內(nèi)部零屏引線與零屏斷裂

導(dǎo)電桿同零屏相分離，如此就相當(dāng)于在主絕緣的等值電容后再將一個(gè)電容進(jìn)行串聯(lián)。通常其主要特征為：色譜分析為電性故障、一次對(duì)末屏的主電容相對(duì)出廠數(shù)據(jù)降低，其余指標(biāo)正常。

三、實(shí)例分析

1 故障情況

2004年9月， 我單位35kV某變電站一只電流互感器， 在運(yùn)行中發(fā)生噴油， 由于斷路器及時(shí)跳閘， 避免了故障的擴(kuò)大和升級(jí)。

發(fā)生了故障之后，到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)的搶修人員通過檢查，觀測(cè)到互感器的油位計(jì)有著多條裂痕，裂痕上還滲著油污，并且在方圓兩米內(nèi)都有油痕。

2 故障分析

查閱該互感器的運(yùn)行維護(hù)記錄發(fā)現(xiàn)， 該互感器 2000 年 5 月投入運(yùn)行。投運(yùn)前都已經(jīng)按照有關(guān)規(guī)程進(jìn)行了預(yù)防性試驗(yàn)， 并且均為合格。之后則是按照 兩年為一個(gè)周期來進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)的， 在故障發(fā)生前一次的試驗(yàn)中， 數(shù)據(jù)都是正常的。

具體原因分析： 電流互感器內(nèi)部所處的是微正壓的狀態(tài)，如果頻繁取油就很容易造成負(fù)壓吸氣，尤其是倒置式電流互感器，電場(chǎng)強(qiáng)度高的話，那么發(fā)生局部放電性故障的可能性就更大了。具體處理方法： （1）對(duì)故障特征尤為明顯、或者已發(fā)生膨脹器變形的，就必須退出運(yùn)行，以確保電網(wǎng)運(yùn)行安全；（2） 對(duì)色譜分析異常需要進(jìn)行跟蹤取樣的設(shè)備，應(yīng)當(dāng)采用全密封取樣，以此來將負(fù)壓進(jìn)氣現(xiàn)象杜絕開來，以此來保證油位不會(huì)低于最低油位線位置。

3 全單位范圍內(nèi)該型號(hào)的電流互感器

通過運(yùn)行觀察分析，這個(gè)電流互感器接線頭部的結(jié)構(gòu)都比較相似，并沒有呼吸器或體積補(bǔ)償裝置， 油位計(jì)大部分都是由有機(jī)玻璃制成的。

采用有機(jī)玻璃做油位計(jì)的互感器不足之處：（1）滲漏。這樣的互感器因?yàn)闆]有體積補(bǔ)償裝置以及呼吸器， 再加上壓力以及溫度的變換， 導(dǎo)致油位計(jì)發(fā)生了裂痕。有機(jī)玻璃發(fā)生了裂痕就不可避免地發(fā)生了滲漏。盡管廠家對(duì)油位計(jì)進(jìn)行了很多次的條換， 仍舊沒有將該問題進(jìn)行徹底的解決。（2）進(jìn)水。由于油位計(jì)發(fā)生了裂開的現(xiàn)象，再加之天氣一冷一熱，導(dǎo)致互感器發(fā)生負(fù)壓，這樣就會(huì)造成水從裂縫中進(jìn)入，導(dǎo)致遭受潮濕。

經(jīng)過觀察，我們發(fā)現(xiàn)不管事什么形狀的油位計(jì)只要是采用的是有機(jī)玻璃的，那么或多或少都會(huì)有裂痕的發(fā)生，水分就是從這些裂痕中滲入到互感器中去的。

我們通過正規(guī)途徑對(duì)三臺(tái)運(yùn)行良好的互感器進(jìn)行檢查，通過對(duì)互感器底部的放油閥進(jìn)行取樣，通過取樣分析，我們并沒有發(fā)現(xiàn)什么情況。然而在當(dāng)將鋁帽打開的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)有不少水珠沉入到了油當(dāng)中去。如果有水進(jìn)入了裂縫中去，那么這樣的水分會(huì)通過鋁帽慢慢地流向凹槽中去，并且電流互感器中的油漆對(duì)流的幅度不是很大，如果水分少的話更不會(huì)被帶到底部了，因此對(duì)互感器的影響可以說是微乎其微的。然而通過日積月累，總會(huì)積少成多，故障也就這樣造成了。

4 對(duì)策和建議

4.1 對(duì)油位計(jì)部位進(jìn)行改造

通過上文，我們建議把有機(jī)玻璃改為玻璃材料。然而若是改成了玻璃材料的話那么對(duì)于油位計(jì)的金屬底的平整度有著極高的要求，如果不夠平整的話，那么很容易導(dǎo)致玻璃的破裂。廠家人員在油位計(jì)更換過程中， 接連壞了幾塊玻璃。最終廠家通過整只接線頭的趕制，將油位計(jì)接觸部位的具體加工刻度進(jìn)行了提升，再將頭部的整體進(jìn)行了調(diào)換工作。

4.2 檢修周期應(yīng)當(dāng)進(jìn)行合理安排

據(jù) 《電力設(shè)備交接和預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》規(guī)定， 35 kV 電壓等級(jí)的互感器， 在進(jìn)行合格的投運(yùn)忠厚，應(yīng)當(dāng)有一到三年的周期性試驗(yàn)，然而一般而言都會(huì)采取兩年的試驗(yàn)時(shí)間。對(duì)于絕緣油來說，必須要在交接期間做好全套試驗(yàn)才行，如此才能投入使用，如果在運(yùn)行以后，必要時(shí)做。一般單位僅不定期取油樣檢測(cè)。我們建議：具體情況具體分析，根據(jù)具體的設(shè)備來進(jìn)行試驗(yàn)周期的確定，對(duì)于上文提到的互感器可以定為一年，特別是那些濕度比較大的區(qū)域，這樣就更能夠確?；ジ衅鞯陌踩\(yùn)行。

結(jié)語(yǔ)

通過我們多途徑互感器故障診斷方法可以對(duì)相當(dāng)部分的具有安全隱患的設(shè)備進(jìn)行分析，對(duì)于運(yùn)行異常的設(shè)備可以進(jìn)行采樣分析，從而將設(shè)備的較為真實(shí)的情況進(jìn)行剖析，從而來保證設(shè)備的正常運(yùn)行。

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