10 kV 電流互感器均壓線放電分析與處理

黃錦

(映秀灣水力發電總廠，四川都江堰 611830)

1 引言

電流互感器(Current transformer 簡稱CT)的作用是把數值較大的一次電流通過一定的變比轉換為數值較小的二次電流，是電力系統中重要的測量和保護設備。對于母線式電流互感器，采取了在互感器內壁涂刷防暈漆，同時裝均壓線與一次母線連接的方式，以使互感器內表面與一次母線電位相等，保持互感器內部電場均勻，防止各種原因引起局部放電或閃絡。

2 放電現象

映秀灣水力發電總廠位于四川省汶川縣映秀鎮，下轄映秀灣電站、漁子溪電站、耿達電站。三站在連續遭受“5·12”特大地震和“8·13”特大泥石流災害后，對全廠電氣設備進行了更換改造，包括10 kV 系統(發電機出口10.5 kV 和13.8 kV)。新設備投運一年左右，陸續出現10.5 kV和13.8 kV 母線式電流互感器放電現象，有的互感器放電聲時斷時續，有的互感器出現連續的放電聲。因設備在運行中，無法觀察放電的具體部位和具體狀況，所以，在初次停電處理時，僅對互感器表面作清潔處理，但復電后，互感器放電現象仍然存在。

3 放電故障分析與處理

為徹底解決互感器放電現象這一問題，再次將放電流互感器停電，安排高壓試驗人員對母線施加交流電壓，施加電壓不超過線電壓。在加壓過程中，關閉現場照明，安排專人在安全距離外觀察放電現象。當電壓加至相電壓附近時，才發現電流互感器內表面放電的類型有兩種:

(1)均壓線根部放電

經仔細觀察發現，均壓線根部已嚴重“銹蝕”，周圍有大量碳酸銅粉末;根部股線斷裂較多，股線松散，根部向上約5 cm 處有2根股線(銅絲)斷裂;均壓線根部周圍約2 cm 范圍內無防暈漆，如圖1所示。

圖1

均壓線在廠家安裝時，先與一直徑約4 cm的金屬片焊接后，將金屬片粘接在電流互感器表面，再覆以半導體漆而成。由均壓線根部產生大量碳酸銅可知，廠家在焊接后，未對均壓線根部作防腐措施，加之電流互感器在存放、組柜、運行等過程中，銅與潮濕空氣中的氧氣、二氧化碳和水等物質反應，產生大量“銅銹”，甚至將部分股線(銅絲)腐蝕斷。斷掉后的股線樁頭是典型的棒電極，在極不均勻電場下形成尖端放電，加之均壓線股線整體松散，均壓線表面已不是均勻電場，又加劇了放電的形成和發展。在長時間放電情況下，形成“電腐蝕”現象，將均壓線根部周圍的防暈漆灼燒并致脫落。

根據放電原因的分析，對均壓線根部放電初步作如下處理:用毛刷輕輕除去均壓線表面碳酸銅，用無水乙醇仔細清洗均壓線和電流互感器內壁;然后順均壓線股線繞向，將均壓線股線擰緊;沿均壓線根部約5 cm 半徑范圍內，涂刷130低阻防暈漆，并將防暈漆延伸涂刷至均壓線根部以上2 cm 處。

(2)均壓線中部與電流互感器內壁接觸造成放電

由于均壓線長度過長，一端連至一次母線上后，均壓線中間部分與電流互感器再次接觸，在接觸處形成時斷時續的放電。放電已使接觸點周圍的防暈漆脫落，接觸點上方防暈漆出現白色粉狀物，如圖2、圖3所示。

圖2

圖3

正常情況下，均壓與電流互感器內壁只有一點接觸，當發生第二點接觸時，其等效電路如圖四所示。R1為電流互感器A、B 點間的表面電阻，R2為均壓線與互感器內壁的接觸電阻。由圖可知，在A、B、R1、R2間會產生環流，導致R1、R2過熱，造成防暈漆的劣化。由于均壓線在B 點處與互感器內壁僅是“虛接”，運行中一次母線的振動，使B 點接觸更加不好，時斷時續，在產生電弧灼傷防暈漆的同時，燒壞均壓線。實際觀察發現，B 點處的均壓線已有多股銅線融結。

圖4 等效電路圖

根據分析，對放電故障的處理措施是:用無水乙醇仔細清洗均壓線和電流互感器內壁;順均壓線股線繞向，將均壓線股線擰緊，并收短均壓線，使其在各種情況下都不會形成與互感器內壁的再次接觸;因為無法判斷產生白色粉末后防暈漆的性能，所以用丙酮將該區域的防暈漆全部清洗掉，重新涂刷130低阻防暈漆。

經過以上處理，對一次母線再次施加交流電壓至線電壓，一分鐘內沒有出現放電。投入運行后，處理過的部位再沒出現過放電現象。

4 結語

根據發生的多起電流互感器放電故障和其共性，發現有生產廠家考慮不周到的原因，也有運行維護不深入的問題，針對這些不足，可以考慮采取以下方法加以改進和完善:

對于均壓線股線容易松散，廠家可采用銅編織代替，在避免松散的同時，增加均壓線截面積。互感器組柜或安裝單位，在連接均壓線時，一定要預先擰緊均壓線，不能只管連接工作。

對于均壓線易與互感器多點接觸，可在均壓線外套上尺寸適合的聚氯乙烯玻纖管(黃臘管)，徹底杜絕多接接觸問題。

在定期清掃預試中，避免作業粗放損傷均壓線，同時增加對均壓線的檢查內容。

［1］李建明朱康高壓電氣設備試驗方法-2版.北京:中國電力出版社，2001

［2］嚴璋朱德恒高電壓絕緣技術.北京:中國電力出版社.2001

［3］董其國電力變壓器故障與診斷.北京:中國電力出版社，2001