一起220kVSF_6电流互感器主绝缘击穿故障分析与处理

第－ｂ／ｋ卷　第三期　安徽电气工程职业技术学院学报　Ｖｏ１．１　８，Ｎｏ．３　ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＡＮＨＵＩ　ＥＬＥＣＴＲＩＣＡＬ　ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ　ＰＲＯＦＥＳＳＩＯＮＡＬ　ＴＥＣＨＮＩＱＵＥ　ＣＯＬＬＥＧＥ　２０１３年９月　Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ　２０１３　一起２２０ｋＶ　ＳＦ６电流互感器主绝缘击穿故障分析与处理　别长报　，邵雪敏　，石　伟　（１．宿州供电公司，安徽　宿州　２３４０００；２．萧县供电公司，安徽　萧县２３５２００）　摘　要：通过对一起２２０ｋＶ　ＳＦ　电流互感器事故的分析与处理，指出了设备制造厂家和设备管　理中存在的问题。对该起故障的保护信息、现场检查情况、设备的内部结构进行了具体分析。　关键词：ＳＦ　电流互感器；绝缘击穿；故障分析；处理　中图分类号：ＴＭ４５２　文献标识码：　Ａ　文章编号：　１６７２．９７０６（２０１３）０３．００２８—０３　ｉｓ　ａｎｄ　Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｏｆ　ｎａｉｎ　Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ　Ｂｒｅａｋｄｏｗｎ　Ｆａｕｌｔ　ｉｎ　２２０ｋＶ　ＳＦ６　Ｃｕｒｒｅｎｔ　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ　Ｂ／Ｅ　Ｃｈａｎｇ—ｂａｏ　，ＳＨＡＯ　Ｘｕｅ—ｒａｉｎ　，ＳＨＩ　Ｗｅｉ　Ｓｕｚｈｏｕ　Ｐｏｗｅｒ　Ｓｕｐｐｌｙ　Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｕｚｈｏｕ　２３４０００，Ｃｈｉｎａ；２．Ｘｉａｏｘｉａｎ　Ｐｏｗｅｒ　Ｓｕｐｐｌｙ　Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｘｉａｏｘｉａｎ　２３５２００，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ｏｆ　ｔｈｅ　２２０ｋＶ　ＳＦ６　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ　ａｃｃｉｄｅｎｔ，ｔｈｅ　ｐｒｏｂ—　ｌｅｍｓ　ｅｘｉｓｔｅｄ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒ　ａｎｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ａｒｅ　ｐｏｉｎｔｅ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ，ｔｈｅ　ｄｅｖｉｃｅ　Ｓ　ｉｎｔｅｒｎａｌ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ａｒｅ　ａｎａｌｙｚｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ＳＦ６　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ；ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ　ｂｒｅａｋｄｏｗｎ；ｆａｕｌｔ　ａｎａｌｙｓｉｓ；ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　０　引言　ｓＦ　电流互感器是近年来出现的一种新型电气设备，它以ｓＦ　气体间隙作为主绝缘，其结构简单，　运行维护工作量小，且具有良好的性能，因此得到越来越广泛的应用。随着此类设备运行数量的不断增　加，发生故障的次数也越来越多，严重影响着电网的安全。文章对一起２２０ｋＶ　ＳＦ　电流互感器绝缘击穿　故障进行分析，对其制造、运输和维护检查中的若干问题提出了改进建议。　１故障情况　宿州供电公司某２２０ｋＶ变电站共有２台主变压器，母线接线形式为双母线分段接线。事故前２台　主变并列运行，系统无操作。２０１１年５月２２　１３　１６点１７分４９秒，该变电站２号主变压器差动保护突然　动作，变压器三侧断路器跳闸，３５ｋＶⅡ段母线失压。故障发生后，公司技术人员对２号主变压器差动范　围内的一次二次设备进行初步检查以确定有无明显故障点，检查情况如下。　外观检查：２号主变压器本体无油迹、油位指示符合温度曲线、油温和绕组温度正常，主变压器瓦斯　未动作；瓦斯继电器无气体，油色正常、油温４５度，接线盒密封良好，无受潮痕迹，压力释放阀正常未动　作。主变压器油枕呼吸器管路畅通，油枕无渗漏油；冷却器工作正常，冷却器停运时油泵负压区无渗漏。　现场保护信息：２号主变压器２２０ｋＶ侧光字牌报“主变压器保护Ｂ柜差动跳闸”，保护装置Ｂ相差　流二次值为３３．９１３Ａ；３５ｋＶ侧公用光字牌：“３５ｋＶⅡ母线电压互感器计量失压，主变压器录波启动”；２　号电容器光字牌报“装置保护动作”；２２０、１１０ｋＶ侧“故障录波器启动”。　１８点４５分，调度下令将２号主变压器单元由热备用转检修。　２　故障分析　２．１保护信息分析　收稿日期：２０１３－０１—０２　作者简介：别长报（１９８７．），男，江苏宿迁人，主要从事变电设备试验化验工作。Ｅ－ｍａｉｌ：ｂｉｅｃｈａｎｇｂａｏ＠１２６・ｃｏｍ　・２８・　别长报，邵雪敏，石　伟：一起２２０ｋＶ　ＳＦ６电流互感器主绝缘击穿故障分析与处理　故障发生后，调阅２号变压器三侧故障录波图和继电保护动作情况，根据２号主变压器２套比率差　动保护均动作出口，说明故障应在２号主变压器三侧断路器电流互感器以内。２２０ｋＶ部分Ａ、ｃ相电流　略有变化，Ｂ相电流峰值达８．１４ｋＡ，Ｂ相电压降至０，零序电流与Ｂ相电流方向一致，峰值达７．６ｋＡ，这　表明故障为单相对地短路故障。２号主变压器高阻差动电流取自主变压器套管电流互感器，其零序电　流滞后零序电压９０。，保护未动作，同时非电量保护未动作，说明故障不在主变压器本体，应在主变压器　套管的电流互感器之外。１１０ｋＶ母差保护、线路保护未动作，说明对地故障点不在１１０ｋＶ部分。　由以上保护分析可得初步结论是，该变电站２号主变压器从２２０ｋＶ变压器套管电流互感器外侧到　２２０ｋＶ断路器电流互感器内侧存在高能量单相短路接地情况。　２．２现场检查情况分析　为进一步判断故障点，对该变电站２号主变压器从２２０ｋＶ变压器套管电流互感器外侧到２２０ｋＶ断　路器电流互感器内侧所有一次电器元件进行了深入的检查分析。检查发现２号主变高压侧２７０２电流　互感器Ｂ相ｓＦ　压力值为０．０５ＭＰａ，远远低于正常值０．４ＭＰａ，且顶部防爆膜鼓起破裂。其余设备外观　未发现明显异常迹象，判断２７０２电流互感器Ｂ相故障。此电流互感器生产厂家为江苏精科互感器厂，　产品型号：ＬＶＱＢ一２５２Ｗ２，投运日期为２００３年１０月２９日，额定电流比：２×６００／５。　电气试验人员对变压器本体进行绕组变形、主绝缘电阻、铁芯绝缘电阻、绕组直流电阻、绕组本体介　损和高压侧套管介损等试验　，各项试验数值均在合格范围之内且与上一周期例行试验数据基本一　致。对主变三侧避雷器进行绝缘电阻、直流参考电压及泄漏电流试验未发现异常。对变压器本体进行　取油样分析，色谱分析数据见表１，未见异常　。　表１本体油中色谱分析数据记录（单位：　／Ｌ）　对２７０２电流互感器Ｂ相进行分解产物测试时发现ｓ０　和ＳＯＦ：气体含量超标，其中ｓ０：为３２．１２　Ｌ／Ｌ、　ＳＯＦ：为２０．８　Ｌ／Ｌ。通过研究各种绝缘材料的裂解机理、分解产物的特征和大量的故障实例可以知道：ｓＯ：和　ＳＯＦ：是ｓＦ　气体电弧放电产生的杂质　，因此断定２７０２电流互感器Ｂ相内部存在严重的高能放电故障。　２．３结构及绝缘性能分析　２７０２Ｂ相ＳＦ　电流互感器采用倒置式结构，由头部（金属外壳）、高压绝缘套管和底座组成，二次绕组　及其屏蔽罩通过绝缘支撑件进行固定，并与高电位隔离，因此需要有稳定良好的绝缘性能。２２０ｋＶ及以上　电压等级的ｓＦ　电流互感器，内部场强高，均压难度大，绝缘支撑件需要长期耐受更高的电压，只要出现破　坏电场均匀的因素或支撑件存在很小的缺陷，即可导致故障的发生　。在外壳下法兰及高压套管上法兰　连接处与二次绕组出线屏蔽管间电场分布不均匀，为板一棒电极结构，出现高能量放电的可能性较大。　３故障点的确认及原因分析　３．１返厂检查情况　为了进一步查明原因，对２７０２电流互感器Ｂ相进行返厂解体检查。检查发现故障流变外观无明显　异常，压力值为０。取出一次导电杆后，一次导电杆上无明显的放电痕迹，吊起顶部金属罩，即发现二次　线圈屏蔽罩及顶部屏蔽罩内上有明显的放电点，见图１、２；二次绕组屏蔽罩上有明显的水迹，见图３；吊　取顶部屏蔽罩后，发现其顶部防爆膜开裂，见图４。　取下防爆膜后，发现其内部有大量腐蚀性铜绿。该防爆膜系大连理工大学安全设备厂生产，型号为　ＹＣＨ５０—０．８０—９０。　３．２故障原因概述　通过解体及分析确认本次故障原因可能为以下两点：（１）产品设计缺陷：防爆膜存在结构缺陷（凹　式结构），易积水、积雪，冬天结冰时极易造成防爆膜破损，且出厂时没有加装防雨帽等保护措施，运行　中防爆膜破裂漏气进水受潮，内部绝缘降低，造成电流互感器外部大罩对内部二次绕组屏蔽罩放电。　（２）产品质量问题：制造厂家对其外购部件把关不严，该防爆膜存在气泡、微小裂纹等先天性缺陷，在长　・２９．