曾邵莆

（國網(wǎng)福建省電力有限公司檢修分公司，福建福州350013）

一起500 kV電流互感器故障原因分析及思考

曾邵莆

（國網(wǎng)福建省電力有限公司檢修分公司，福建福州350013）

近年來國內(nèi)外電流互感器普遍采用SF6氣體作為絕緣介質(zhì)，目前一般結(jié)合CO、CF4含量及其它檢測結(jié)果、設(shè)備電氣特性、運(yùn)行工況等進(jìn)行綜合分析，并沒有單獨(dú)對(duì)CO含量偏高進(jìn)行相關(guān)規(guī)定。由于現(xiàn)場卻存在CO含量偏高，SO2及H2S含量為0的故障，從而提出CO作為一種參考狀態(tài)量，如果有較大增長，則或許可以及時(shí)地發(fā)現(xiàn)隱患，能夠有效確保變電設(shè)備的安全運(yùn)行。

電流互感器；特征氣體；氣體分析；狀態(tài)量

對(duì)于敞開式SF6電流互感器的在線監(jiān)測手段中較為有效的就是SF6氣體成分分析法，根據(jù)放電后的特征氣體質(zhì)量分?jǐn)?shù)分析互感器內(nèi)部的放電程度。國網(wǎng)輸變電狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程中規(guī)定對(duì)于運(yùn)行中的SF6設(shè)備，其雜質(zhì)組分SO2和H2S的注意值均為1μL/L，若檢測出異常，應(yīng)結(jié)合CO、CF4含量及其它檢測結(jié)果、設(shè)備電氣特性、運(yùn)行工況等進(jìn)行綜合分析，并沒有單獨(dú)對(duì)CO含量偏高進(jìn)行相關(guān)規(guī)定。而現(xiàn)場卻存在CO含量偏高，SO2及H2S含量為0的故障。因此定義是否將CO含量作為特征氣體，以及其含量的多少作為注意值對(duì)于及早發(fā)SF6絕緣電氣設(shè)備內(nèi)部故障具有非常重要的意義。

1　故障案例情況

2015年08月29日04時(shí)06分，500 kV某變1號(hào)聯(lián)變?nèi)齻?cè)開關(guān)跳閘，1號(hào)聯(lián)變RCS978兩套保護(hù)差動(dòng)速斷、工頻變化量差動(dòng)、比例差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，1號(hào)聯(lián)變500 kV側(cè)5031、500 kV某路/1號(hào)聯(lián)變5032斷路器保護(hù)三相跟跳、溝通三跳動(dòng)作。通過對(duì)故障錄波及保護(hù)數(shù)據(jù)分析，初步判斷1號(hào)聯(lián)變本體A相升高座至500 kV開關(guān)CT間一次設(shè)備出現(xiàn)對(duì)地故障。現(xiàn)場人員首先對(duì)5031、5032CTA相進(jìn)行SF6氣體分解物測試，測試結(jié)果見同表1。

表1　SF6氣體分解物測試分解結(jié)果μL/L

由于測試結(jié)果未見SO2及H2S故障氣體，現(xiàn)場人員只能判斷其未故障，繼續(xù)對(duì)1號(hào)聯(lián)變?nèi)齻?cè)的幾乎所有設(shè)備均進(jìn)行試驗(yàn)后仍無法判斷故障設(shè)備，最后只好采取分段加壓方式進(jìn)行耐壓試驗(yàn)。在對(duì)5031開關(guān)A相CT進(jìn)行耐壓過程中，當(dāng)電壓上升至120 kV時(shí)，耐壓設(shè)備無法繼續(xù)升壓，隨后重新測得該CT一次對(duì)地絕緣僅為1.69 MΩ，采用10 kV反接法進(jìn)行電容量、介損試驗(yàn)時(shí)儀器顯示接地故障無法試驗(yàn)。可判斷本次主變跳閘是由于#1聯(lián)變500 kV側(cè)5031開關(guān)A相CT絕緣內(nèi)部擊穿，造成保護(hù)動(dòng)作。為進(jìn)一步明確設(shè)備故障原因，將該設(shè)備于2015年9月8日返廠解體檢查。

2　解體情況

2.1內(nèi)部結(jié)構(gòu)

故障設(shè)備為倒立式SF6氣體絕緣結(jié)構(gòu)，主要由殼體、二次繞組組件、一次導(dǎo)體、復(fù)合空心絕緣子、底座等幾部分組成。

2.2解體前試驗(yàn)

2.2.1SF6氣體測量

1）純度分析（見表2）

表2　純度分析%

2）分解物分析（見表3）

表3　分解物分析×10-6

2.2.2絕緣電阻測量

一次對(duì)二次繞組及地：0.8 MΩ；一次繞組段間：2 500 MΩ；二次繞組間及地：＞2 500 MΩ

2.2.3伏安特性測量、端子標(biāo)志檢驗(yàn)、誤差測定

通過氣體分解物檢測，可以判斷內(nèi)部存在放電性故障。

2.3解體檢查

按照標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)書進(jìn)行解體，發(fā)現(xiàn)原因如下：

1）該盆式絕緣子為環(huán)氧樹脂澆筑成形，查閱其出廠試驗(yàn)報(bào)告所列X光探傷試驗(yàn)、工頻耐壓試驗(yàn)、局部放電試驗(yàn)結(jié)果均合格，抗彎試驗(yàn)和材質(zhì)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度測試為批次抽檢項(xiàng)目，供應(yīng)商未提供報(bào)告。

2）向互感器制造商了解，其對(duì)外購的盆式絕緣子入廠時(shí)做外觀檢查、核對(duì)報(bào)告，帶盆式絕緣子做整體耐壓和局部放電試驗(yàn)。現(xiàn)場觀察其盆式絕緣子的螺栓緊固均采用力矩扳手，并對(duì)稱交替鎖緊，安裝工藝符合要求。

3）該電流互感器采用的是帶減震彈簧的鋼支架臥倒運(yùn)輸，使用南京歐泰電子式?jīng)_擊記錄儀，三維沖擊記錄最大值橫向2.56 g、縱向1.64 g、幅向1.91 g，滿足反措小于10 g的要求。

4）在設(shè)備故障后第1天和第3天現(xiàn)場分別采用了氣相色譜法和固體電解質(zhì)傳感器兩種不同原理氣體分解物測試，但均未測得故障特征氣體，而在返廠后試驗(yàn)測得H2S、SO2等氣體嚴(yán)重超標(biāo)。說明該類型互感器氣室內(nèi)氣體相對(duì)固定，在短期溫差變化不大的情況下，在密閉的空間內(nèi)氣體無法流動(dòng)，而故障氣體集中在頭部空間，導(dǎo)致兩次從底部取氣孔取氣試驗(yàn)均未發(fā)現(xiàn)故障氣體。只有在返廠運(yùn)輸過程中，因臥倒運(yùn)輸后，氣室內(nèi)部氣體充分流動(dòng)，在廠內(nèi)進(jìn)行氣體分解物測試時(shí)才發(fā)現(xiàn)故障氣體。

3　其它事故案例比較

1）2015年11月1日10：45，福建省500 kV**I路，兩端變電站一側(cè)檢查：該線路保護(hù)測距為91.88 km（603），123.9 km（931），75.612 km（故障錄波）；大泉I路保護(hù)故障電流為二次值0.92A（603/931），線路全長76.15 km；另一側(cè)變電站檢查：故障測距均為0，故障相C相，故障電流二次值1.161 A（103），故障電流二次值7.43 A（603）；泉崗I路故障測距均為0，故障相C相；一次設(shè)備檢查發(fā)現(xiàn)5022開關(guān)CTC相表計(jì)內(nèi)部呈現(xiàn)黑色（圖片9）；該線路跳閘前負(fù)荷363 MW。SF6氣體分解物測試數(shù)據(jù)見表4。

表4　SF6氣體分解物測試數(shù)據(jù)μL/L

2）2016年1月8日，福建某500 kV變電站在某線路例行首檢的過程中，發(fā)現(xiàn)500 kV電流互感器內(nèi)含有SO2故障氣體，后經(jīng)廠家協(xié)商返廠處理，其SF6氣體分解物測試數(shù)據(jù)如表5。

表5　SF6氣體分解物測試數(shù)據(jù)μL/L

案例分析:通過前述的三個(gè)案例中的SF6氣體成分分析表1、表4及表5我們可以看出，如果設(shè)備存在故障，則不論測試結(jié)果是否測試出SO2，H2S的含量多少，CO的含量都很大，且大于50μL/L。

4　結(jié)語

目前現(xiàn)場檢測人員參照的試驗(yàn)規(guī)程主要是國網(wǎng)的狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程，而其中并沒有把CO作為狀態(tài)量進(jìn)行判斷，對(duì)于電氣設(shè)備固體絕緣發(fā)熱或者放電的故障往往很難單一從SO2和H2S的多少中判斷出來，從而延誤了發(fā)現(xiàn)設(shè)備內(nèi)部故障的時(shí)間。因此，筆者認(rèn)為把CO作為一種參考狀態(tài)量，如果有較大增長，則或許可以及時(shí)地發(fā)現(xiàn)隱患并處理。

（編輯：劉楠）

Together w ith the Reasons for the Current 500kV Transformer Fault Analysis and Reflections

Zeng Shaofu
（State Grid Electric Power Co.，Ltd.Fujian Branch M aintenance，F(xiàn)uzhou Fujian 350013）

s：SF6 gas universally adopted in current transformer at home and abroad in recent years as a dielectric，the current general combined with CO and CF4content and other electrical characteristics and operation condition on test results，and so on carries on the comprehensive analysis，and no separate regulations on CO contenton the high side.Because the site has high CO content，SO2and H2S content of zero failure，this paper puts forward CO as a reference state，if there is a large growth，may find hidden in a timelymanner，can effectively ensure the safe operation of substation equipment.

current transformer；characteristic gas；gas analysis；state quantity

TM 63

A

2095-0748（2016）17-0066-02

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.17.27

2016-08-02

曾邵莆（1986—），男，福建莆田人，在職研究生，工程師，國網(wǎng)福建省電力有限公司檢修分公司，從事變電檢修工作。