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(國網(wǎng)四川省電力公司電力科學研究院，四川 成都 610041)

0 引 言

HGIS(hybrid gas insulated switchgear)是一種介于氣體絕緣金屬封閉開關(gas insulated switchgear，GIS)和空氣絕緣敞開式開關設備(air insulated switchgear，AIS)之間的新型高壓開關設備。HGIS的結構與GIS基本相同，但母線設備不裝于SF6氣室，是外露的，少了封閉母線間隔，減少了因場地或出線等的特殊設計問題，間隔更清晰、簡單[1-2]。無論從試驗、檢修、維護等都減少了工作量[3-4]。相對敞開式結構，隔離開關不存在過熱、銹蝕等問題，減少了對地絕緣套管和支柱數(shù)(僅為常規(guī)設備的30%～50%)。減少了絕緣支柱因污染造成對地閃絡的概率，有助于提高運行可靠性。

HGIS以其較大的優(yōu)勢在國內得到了廣泛的應用，隨著HGIS在電網(wǎng)中運行時間的增加，由于設計結構、安裝瑕疵等造成的缺陷逐步顯露，給電網(wǎng)安全運行帶來了威脅。

下面針對一起500 kV變電站HGIS外置式電流互感器普遍受潮的缺陷進行分析，提出了相應的受潮處理措施和防潮措施，對今后處理類似缺陷具有較大的借鑒意義。

1 基本情況

某供電公司在對一座500 kV變電站500 kV HGIS的5061斷路器I母側電流互感器A相二次絕緣進行檢查時，發(fā)現(xiàn)該電流互感器對地、各互感器線圈之間絕緣為0(交接試驗規(guī)程要求二次絕緣不低于1000 MΩ)[5]。打開外殼后發(fā)現(xiàn)內部有積水，電流互感器線圈受潮、互感器艙室內部發(fā)霉嚴重，如圖1所示。

圖1 互感器艙室內部積水及發(fā)霉情況

在發(fā)現(xiàn)互感器艙室進水，線圈受潮缺陷后對Ⅰ母的HGIS外置式電流互感器進行了試驗排查，結果如表1所示(表中的值是互感器線圈之間、線圈對地絕緣電阻中的最小值)。

表1 500 kV Ⅰ母開關電流互感器排查情況 單位：MΩ

從表1可知，排查的48個電流互感器艙室有35個絕緣不滿足規(guī)程要求，占比達73%，說明這是一個普遍存在的問題。Ⅱ 母可能也存在相同的問題。

該站500 kV HGIS采用外置電流互感器的結構，即電流互感器的線圈套于HGIS管體外部，然后采用一個艙室對其進行封裝。這種外置式結構相對來說更適合應用于室內，當應用于室外時對其防水應有較高的要求。

2 受潮原因分析

通過現(xiàn)場觀察分析認為該互感器外置結構適用于戶內，在戶外運行時容易導致進水受潮。經(jīng)過現(xiàn)場的仔細檢查和分析，認為進水的途徑主要有以下兩方面：

1)二次端子盒進水

⑦肝肺綜合征 PaO2＜80 mmHg （1 mmHg=0.133 kPa）時給予氧療，通過鼻導管或面罩給予低流量氧（2～4 L/min），對于氧氣量需要增加的患者，可以加壓面罩給氧或者氣管插管（Ⅲ）。

二次電纜出線的護套采用直線布置，如圖2(a)所示，且二次端子盒在電纜出口處未采取封堵措施，如圖2(b),導致雨水沿二次電纜護套進入二次接線盒，接線盒內的CT端子引出處也未采取封堵措施，如圖2(c)，導致雨水從接線盒進入CT箱體內部。

2)電流互感器箱體上部連接螺栓處進水

雨水通過圖3(a)中“1”所示的縫隙進入“2”所示的夾層；夾層中的螺栓(如圖3(b)中“3”所示)和呼吸孔(如圖3(b)中“4”所示)未采用防水密封墊，導致水沿著螺栓和呼吸孔進入電流互感器箱體內部，如圖3(c)中“5”所示。

3 受潮電流互感器干燥處理

由于本次受潮的電流互感器較多，如均采取停電處理將造成Ⅰ母較長時間停電，不但影響負荷還會影響供電可靠性。為此將絕緣電阻大于200 MΩ的互感器暫時先投入運行，對絕緣電阻低于100 MΩ的電流互感器進行處理。處理方式主要有更換和干燥兩種方式。如果采取更換方式，需要將整個間隔拆除，工程量非常大，因此首先采用干燥的方法進行處理，待絕緣恢復后再通過輪停的方式對其他電流互感器進行處理。

3.1 熱風干燥法

圖2 雨水從端子盒進入CT箱體內部示意

圖3 雨水從螺栓處進入的示意

通過如圖4所示的特制CT箱體進行熱風干燥，該特制的CT箱體上部留有4個進風口，下部2個出風口。利用該箱體替代原有箱體將CT線圈包裹在其內部，利用熱風機24 h不間斷地進行熱風干燥。

但這種方法具有以下的缺點：

1)需要把CT外殼拆除，同時設計制作一個新的熱風箱體與配套設備，由于需要一定的硬件條件，工作量較大；

2)由于箱體相對比較密封，干燥時產生的水蒸氣容易往電流互感器線圈內部擴展，導致受潮范圍擴大；

3)熱風對電流互感器線圈表面干燥較快，但對線圈內部不容易干燥。

圖4 特制的電流互感器箱體

3.2 電流加熱法

電加熱方法的思路是利用電流互感器線圈自身進行短路加熱。由于電路互感器線圈直流電阻相對較大，只需要較小的電流就可以獲得較大的溫升，同時不需要較高的電壓，不會損壞線圈的絕緣。

電加熱的具體方法如下：

1)對于有2個抽頭(4個端子)的線圈，短接首尾端，利用調壓器在兩個抽頭間施加電壓；對于只有1個抽頭(3個端子)的線圈，短接抽頭與尾端，利用調壓器在首端和抽頭間施加電壓，如圖5所示。

2)同時為了避免溫度過高損傷絕緣，提出采用測量直流電阻換算溫度的方法來獲得繞組內部溫度，并對其進行控制，即通過電壓電流得到加壓部分線圈電阻進而獲得不同時刻的直流電阻值，再根據(jù)銅線電阻與溫度關系獲取銅線溫度。本次處理通過調壓器調節(jié)線圈中的電流，將導線的溫度控制在絕緣能夠承受的85 ℃之內。

圖5 交流短路加熱接線

采用電加熱的優(yōu)點有：1)可以從線圈內部進行加熱，對內部受潮的干燥效果較好；2)線圈整體受熱較為均勻，且溫度可控。

4 進水封堵措施

針對現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的進水渠道采取有針對性的封堵措施：

1)將二次接線盒與CT箱體通道以及二次電纜護套在進入二次接線盒的地方采取密封措施；

2)更換二次電纜護套，并采用U形布置，并在U形管的下部開口，便于雨水漏出；

3)在圖3所示的夾層中的螺栓、呼吸孔下部、電流互感器箱體的連接接縫處采用打膠的方式密封。

5 結 語

通過對本次缺陷的分析和處理得出以下結論：

1)該形式的外置式電流互感器在戶外使用時，由于其結構形式極易造成外部水分進入互感器腔體內部，從而導致互感器線圈受潮，安裝時應加強其密封，避免雨水進入；

2)當電流互感器線圈受潮時，不用盲目地更換線圈，可以采取熱風和電加熱的方法進行干燥處理。