劉 釗，王 佼

（國網(wǎng)河北省電力公司保定供電分公司，河北 保定，071000）

110kV電流互感器介質(zhì)損耗及電容量帶電測(cè)試缺陷分析

劉 釗，王 佼

（國網(wǎng)河北省電力公司保定供電分公司，河北 保定，071000）

介紹一起110kV電流互感器介質(zhì)損耗和電容量帶電測(cè)試發(fā)現(xiàn)的絕緣缺陷情況，從帶電油色譜、停電試驗(yàn)、設(shè)備解體等方面分析缺陷產(chǎn)生的原因，認(rèn)為電流互感器視窗處丁腈膠墊老化是故障主要原因，并提出防范措施，保證了電流互感器的安全運(yùn)行。

電流互感器；介質(zhì)損耗；電容量；帶電測(cè)試

電流互感器是電網(wǎng)中最重要的設(shè)備之一，其運(yùn)行可靠性對(duì)電力系統(tǒng)起著非常重要的作用［1］。然而，由于設(shè)計(jì)、制造及其運(yùn)行維護(hù)水平的影響，電流互感器的故障時(shí)有發(fā)生。電流互感器的傳統(tǒng)定期停電預(yù)防性試驗(yàn)存在費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、試驗(yàn)效果不理想等諸多弊端［2］，而帶電測(cè)試是在設(shè)備運(yùn)行電壓下進(jìn)行的，相對(duì)于停電例行試驗(yàn)更能反映出容性設(shè)備的真實(shí)絕緣情況。因此，為加強(qiáng)變電站設(shè)備的監(jiān)測(cè)和診斷水平，除停電例行試驗(yàn)外還應(yīng)配合開展相應(yīng)的帶電測(cè)試。

1 故障情況

高壓試驗(yàn)人員對(duì)某220kV變電站110kV 111間隔電流互感器進(jìn)行介質(zhì)損耗及電容量帶電測(cè)試時(shí)發(fā)現(xiàn)，其V相電流互感器介質(zhì)損耗值較其它兩相明顯偏大，且較歷史數(shù)據(jù)有明顯增長(zhǎng)，但電容量值未見異常，介質(zhì)損耗及電容量帶電測(cè)試數(shù)據(jù)見表1。111間隔V相電流互感器的基本參數(shù)如下：電流互感器型號(hào)LB2-110，1989年2月出廠油紙電容型。

表1 111間隔介質(zhì)損耗及電容量帶電測(cè)試數(shù)據(jù)

表1測(cè)試結(jié)果是以113間隔電流互感器作為基準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試所得。113間隔電流互感器上一次停電例行試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表2所示。

表2 113間隔介質(zhì)損耗及電容量停電試驗(yàn)數(shù)據(jù)

根據(jù)基準(zhǔn)間隔停電試驗(yàn)數(shù)據(jù)將111間隔相對(duì)介質(zhì)損耗量轉(zhuǎn)換為絕對(duì)值可以得到U相介質(zhì)損耗值0.004 75，V 相介質(zhì)損耗為0.008 06，W 相介質(zhì)損耗為0.004 09。由此可以看出V相絕對(duì)介質(zhì)損耗值超出其他兩相將近一倍，根據(jù)《河北省電力公司輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程》規(guī)定，111間隔V相電流互感器介質(zhì)損耗及電容量帶電測(cè)試結(jié)果超標(biāo)嚴(yán)重。

2 故障原因分析

2.1 帶電油色譜分析

油化人員為了證實(shí)帶電測(cè)試所得結(jié)論，驗(yàn)證111間隔V相電流互感器的絕緣情況，隨即對(duì)其進(jìn)行了帶電取油樣油色譜分析。

對(duì)該電流互感器進(jìn)行帶電取油樣油色譜分析，發(fā)現(xiàn)氫氣、總烴的體積分?jǐn)?shù)分別達(dá)到5 801.01μL／L、902.1μL／L，并有少量乙炔產(chǎn)生，其體積分?jǐn)?shù)為1.01μL／L。三比值編碼為100，缺陷類型判斷為低能量放電性缺陷［3］。

同時(shí)，油中水分含量測(cè)試結(jié)果顯示V相較其他兩相試驗(yàn)結(jié)果偏高，但沒有超過規(guī)程要求的注意值，標(biāo)準(zhǔn)為20mg／L，U相、V相、W 相微水質(zhì)量濃度分別為12mg／L、20mg／L、12mg／L。

2.2 停電試驗(yàn)

2.2.1 常規(guī)性試驗(yàn)

根據(jù)規(guī)程規(guī)定對(duì)111間隔V相電流互感器進(jìn)行了停電常規(guī)性試驗(yàn)，其中包括介質(zhì)損耗試驗(yàn)和絕緣電阻試驗(yàn)。在10kV電壓下用正接線測(cè)得V相介質(zhì)損耗值為0.010 2，超出了規(guī)程所要求的值0.008；其電容量為784.2pF，未見異常。絕緣電阻值未見異常。

2.2.2 全壓介質(zhì)損耗試驗(yàn)

通過高電壓介質(zhì)損耗試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)B相電流互感器介質(zhì)損耗和電容量隨試驗(yàn)電壓增長(zhǎng)而增長(zhǎng)，且電壓下降曲線與上升曲線不重合，表現(xiàn)出明顯的絕緣受潮跡象。該電流互感器高電壓介質(zhì)損耗與試驗(yàn)電壓關(guān)系、高電壓電容量與試驗(yàn)電壓關(guān)系分別見圖1和圖2。

2.2.3 局放試驗(yàn)

為進(jìn)一步檢查該電流互感器絕緣性能，試驗(yàn)人員對(duì)其進(jìn)行了局部放電試驗(yàn)。在1.2Um／測(cè)量電壓下，放電量達(dá)到了228pC，遠(yuǎn)超過規(guī)程要求的20pC，起始放電電壓為29kV，熄滅電壓為19 kV，可見起始放電電壓和熄滅電壓均低于正常運(yùn)行電壓，由此判斷該設(shè)備內(nèi)部發(fā)生局部放電性缺陷，其放電圖譜如圖3所示。

圖1 111間隔V相電流互感器高電壓介質(zhì)損耗與試驗(yàn)電壓關(guān)系

圖2 111間隔V相電流互感器高電壓電容量與試驗(yàn)電壓關(guān)系

圖3 111間隔V相電流互感器局部放電試驗(yàn)圖譜

2.3 設(shè)備解體檢查

相關(guān)專業(yè)人員對(duì)220kV某變電站111間隔三相電流互感器進(jìn)行了解體檢查。具體情況如下。

a.在密封均為良好的情況下V相電流互感器內(nèi)部缺陷產(chǎn)生氣體后內(nèi)部壓力應(yīng)高于正常電流互感器，但解體時(shí)發(fā)現(xiàn)U、W相電流互感器在打開放氣堵時(shí)，壓力反而明顯高于V相電流互感器，由此推斷V相電流互感器存在密封不良的情況。

b.拆除U、V兩相電流互感器視窗玻璃固定螺絲后，發(fā)現(xiàn)兩相電流互感器所用的丁腈膠墊因使用時(shí)間較長(zhǎng)均已硬化，V相相對(duì)嚴(yán)重，已經(jīng)沒有彈性，且視窗玻璃安裝處有輕微銹跡，U相未發(fā)現(xiàn)銹跡。初步判斷因此處密封不良導(dǎo)致電流互感器進(jìn)水受潮。

c.在一次繞組U型環(huán)P1側(cè)據(jù)端部25cm到60cm處，在第3層到第7層主電容屏間發(fā)現(xiàn)少量X蠟，且鋁箔和絕緣紙表面有粘性，判斷為絕緣局部放電點(diǎn)。

3 防范措施

為防止此類缺陷的再次發(fā)生，提出以下防范措施：

a.按照相關(guān)要求［4］，對(duì)于1995年以前出廠的110kV及以上電壓等級(jí)油浸式電流互感器，結(jié)合春檢試驗(yàn)，進(jìn)行一次高電壓條件下的電容量和介質(zhì)損耗因數(shù)測(cè)量，以驗(yàn)證設(shè)備工況［2］。測(cè)量電壓從10kV到 Um／，電容量的變化量不得大于1%、介質(zhì)損耗因數(shù)增量不得大于0.003。

b.按照相關(guān)要求，對(duì)于運(yùn)行20年及以上的220kV油浸式電流互感器，進(jìn)行一次液相色譜檢查，開展糠醛等參數(shù)測(cè)試，進(jìn)一步積累運(yùn)行數(shù)據(jù)。另外，對(duì)該廠家電流互感器進(jìn)行一次液相色譜檢查，開展糠醛測(cè)試。

c.對(duì)具備測(cè)試條件的電流互感器，每年至少進(jìn)行一次介質(zhì)損耗電容量帶電檢測(cè)，測(cè)試中注意試驗(yàn)數(shù)據(jù)的橫向?qū)Ρ群涂v向比較，綜合分析判斷介質(zhì)損耗電容量變化趨勢(shì)。對(duì)不具備測(cè)試條件的電流互感器，結(jié)合各種停電機(jī)會(huì)，加裝末屏接線盒。

4 結(jié)束語

綜合帶電測(cè)試、停電診斷性試驗(yàn)各項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)果以及設(shè)備解體檢查情況，111間隔V相電流互感器視窗處丁腈膠墊老化導(dǎo)致該處密封不良，在運(yùn)行中設(shè)備內(nèi)部變壓器油等熱脹冷縮使潮氣侵入，潮氣溶入變壓器油后造成主絕緣受潮、絕緣介質(zhì)性能劣化，在正常運(yùn)行電壓下，產(chǎn)生輕微的局部放電，從而造成絕緣薄弱點(diǎn)的變壓器油劣化進(jìn)而分解析出X蠟并產(chǎn)生故障特征氣體，而X蠟的產(chǎn)生又會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致該處絕緣紙絕緣性能降低，使局部放電加劇和溫度升高，形成惡性循環(huán)。建議對(duì)本地區(qū)安裝的該廠家同一批次的電流互感器進(jìn)行介質(zhì)損耗及電容量的帶電普測(cè)，并且在今后的停電例行試驗(yàn)中重點(diǎn)檢查該批次電流互感器視窗處丁腈膠墊的老化情況。

［1］王 佼，劉 釗，胡新超，等.電流互感器狀態(tài)診斷方法的研究［J］.云南電力技術(shù)，2014，42（4）：92-96.

［2］李建明，朱 康.高壓電器設(shè)備試驗(yàn)方法［M］.北京：中國電力出版社，2013.

［3］汪正剛，周 明，胡芬麗.變壓器超聲波局部放電檢測(cè)案例分析［J］.中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2013（20）：102-103.

［4］陳志勇，閻春雨，張建忠.電流互感器高電壓介質(zhì)損耗因數(shù)tanδ的測(cè)量［J］.河北電力技術(shù)，2005，24（5）：33-34，51.

本文責(zé)任編輯：羅曉曉

AnalysisonDielectricLossof110kVCurrentTransformerand OnlineMeasurementDefectofCapacitance

Liu Zhao，Wang Jiao
（State Grid Hebei Electric Power Corporation Baoding Power Supply Branch，Baoding 071000，China）

This paper introduces an insulation defect of a 110kV current transformer which has been detected by online measurement of dielectric loss and capacitance.Based on the results of equipment routine tests，online oil chromatography analysis and equipment disintegration analysis，considers that the cause of this insulation defect is an insulation aging issue of inner parts of this current transformer，and provides the preventive methods，which have a practical significance to the safe operation of current transformers.

current transform；dielectric loss；capacitance；online measurement

TM452

B

1001-9898（2015）03-0057-03

2015-01-14

劉 釗（1987－），男，工程師，主要從事變電站一次設(shè)備的狀態(tài)診斷工作。