對500kV電流互感器故障的分析

摘要：介紹了一起500kV電流互感器的氫氣超標故障，結合電氣試驗和絕緣油試驗數據，對電流互感器故障進行綜合分析，并介紹了故障處理情況。

關鍵詞：電流互感器；油色譜；故障處理

引言

現有的電氣試驗方法在一般情況下，尚不能及時有效的發現電流互感器內部的潛伏性故障，但是實測表明，電流互感器在發生故障前，在內部析出多種氣體，通過油色譜分析進行判斷，可以及時發現隱患，從而避免設備缺陷和故障繼續發展或者發生事故。本文介紹了一例500kV電流互感器該類故障的分析研究情況。

1 發現故障經過

2011年6月3日，油務人員在對某變電站500kV Ⅰ、Ⅲ母線分段電流互感器油樣進行年檢時，發現C相油色譜試驗氫氣達到5400micro;L/L，總烴達到589micro;L/L，未發現乙炔、乙烯，初步判斷設備出現故障，可能存在或引起放電，立即向上級匯報。為了進一步確認，當日下午又現場采集油樣進行化學試驗，此時氫氣達到8920micro;L/L，總烴達到601micro;L/L， 確認故障現象已非常嚴重。

2 設備情況

該相電流互感器型號為：LB3-500W1，廠家為：沈變互感器廠，投運日期為：2001年3月12日。設備投運以來，運行良好，高壓試驗及化學試驗均未發現問題，2009年曾因缺油而進行抽真空注油，事后進行過化學試驗，成績合格。2010年進行年檢時，也未發現問題。

3 試驗分析

從油色譜試驗數據分析，氫氣、總烴較多（主要是甲烷），不存在乙烯、乙炔，有可能為受潮引起，具體數據見下表（表一）：

6月4日，電氣試驗人員到達現場對該相電流互感器進行了絕緣電阻及介損試驗，試驗成績合格，試驗數據見下)從以上幾組數據可以看出，該電流互感器油中氫氣、總烴、水分均超標，油介質損耗因數也超標，確認故障為設備油中水分含量過高引起。

4 故障成因分析

電流互感器油中含有過多水分時，水分在電場作用下發生電解作用，并且水又與鐵發生化學反應，都可產生大量的氫氣。如右式：Fe+2H2O=Fe(OH)2+H2表中數據水分及氫氣大量存在就表明了這個可能性。

這些水分的來源有幾個可能：（1）電流互感器密封不良，進水受潮。由于該相電流互感器已經運行10年，其底座膠圈可能存在老化情況或者金屬膨脹器密封不嚴導致外界空氣中水分進入油中；（2）檢修不當。2009年對該電流互感器更換金屬膨脹器時，由于現場條件所限，換油后真空脫氣不充分，油紙間隙中殘存氣泡；現場帶油電焊補漏；另外吊芯干燥未采取真空干燥工藝等，都是檢修后新的致氫原因。（3）更換的金屬膨脹器帶來的水分。金屬膨脹器采用的金屬是不銹鋼等，它們在加工時吸附的氫未得到處理，在油的浸泡和電場的作用下釋放出來了，而且釋放的速度非常快，該相電流互感器是在抽真空后第三年才發現氫氣超標，因此應該不存在此種可能，而前兩種可能性較大。

5 故障處理

為保證徹底消除設備隱患，同時不影響系統運行，公司決定對500kVⅠ、Ⅲ分段電流互感器全部予以更換，6月6日更換后，電氣試驗人員對設備進行了試驗，試驗成績均合格，可以投入運行。

6 運行中的建議

對于目前存在較多的全密封油浸式電流互感器，若其運行時間較長，針對這類設備，除了要加強日常巡視，保證例行試驗項目按期完成符合規程要求外，還要注意開展進行對設備的紅外檢測，這都有助于及時發現故障，以便及時采取應對措施。另外若發現設備氫氣超標，可結合設備檢修對油進行真空熱油循環，可收到良好的效果。

參考文獻：

[1] DL/T722-2000，變壓器油中溶解氣體分析和判斷導則[S].

[2] DL/T596-1996，電力設備預防性試驗規程[S].

作者簡介：

王照華 1980—，男，本科，工程師，從事超高壓設備絕緣試驗工作。

馬 崢 1978—，男，本科，助理工程師，從事超高壓設備絕緣試驗工作。