220kV電流互感器故障分析

（河南省電力勘測設(shè)計(jì)院，河南 鄭州 450007）

220kV電流互感器故障分析

姚 瑞

（河南省電力勘測設(shè)計(jì)院，河南 鄭州 450007）

電流互感器在電力系統(tǒng)中是十分常見的設(shè)備，通常被用于電廠和變電站，其作用是將一次系統(tǒng)電流按比例縮小，一旦互感器出現(xiàn)問題，就很容易導(dǎo)致電力系統(tǒng)不能正常供電，本文針對(duì)220kV電力工程中經(jīng)常遇到的互感器故障進(jìn)行了簡要的分析及解決方法。

220kV；電力系統(tǒng)；電流互感器；故障

一、引言

220kV電流互感器與母線上的電器設(shè)備是連通的，因此非常容易造成系統(tǒng)的故障，導(dǎo)致電力系統(tǒng)停止運(yùn)行，無法正常供電，如果不能及時(shí)的排除高壓電流互感器的故障，那么電網(wǎng)也就不能正常的運(yùn)行，會(huì)給生產(chǎn)和人們?nèi)粘Ｉ顜順O大不便，也會(huì)影響電網(wǎng)的安全性。

二、電流互感器概述

電流互感器能夠?qū)㈦娏ο到y(tǒng)中的一次大電流量轉(zhuǎn)換成為與其成正比的二次小電流，之后傳輸?shù)綔y量儀表和繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置中，在構(gòu)成上，具有自身特點(diǎn)：

1在電力系統(tǒng)的互感器中，一次繞組大多是進(jìn)出導(dǎo)線，數(shù)量只有1-2匝，而二次的匝數(shù)相對(duì)較多。

2 在運(yùn)作過程中，電流互感器的鐵芯中磁密很低，其中一次二次安匝要保持平衡。如果電力系統(tǒng)發(fā)生故障，電流過大，二次電壓過高，勵(lì)磁電流增加，鐵芯中的磁密就會(huì)迅速增加，導(dǎo)致鐵芯飽和。

3大多數(shù)情況，磁密較低，勵(lì)磁阻力較大，二次匝數(shù)很多，因此負(fù)載阻抗變化不能對(duì)二次電流產(chǎn)生什么影響。

4 電流互感器二次負(fù)荷一旦過大，在運(yùn)行的過程中，二次電壓就會(huì)很高，導(dǎo)致誤差過大。尤其是在系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時(shí)候，電流互感器一次電流能夠達(dá)到額定電流的十倍，造成鐵芯飽和，電路變換誤差增加，無法保證繼電保護(hù)的需要，造成保護(hù)誤動(dòng)，那么二次回路就必須開路。而如果運(yùn)行中二次回路開路，二次電流消失，磁場也會(huì)消失，磁密增加，二次電壓會(huì)升高，危機(jī)設(shè)備和人身安全。

三、電流互感器故障原因

1 結(jié)構(gòu)

35kV以及以上的電壓等級(jí)互感器通常是泊紙絕緣結(jié)構(gòu)，220kV電壓等級(jí)的互感器的主要絕緣結(jié)構(gòu)是電容性的。

2 互感器故障根源

2.1 絕緣熱擊穿原因?qū)е碌墓收?/p>

高壓電流互感器可以承受高的電壓，也能經(jīng)過大電流，而絕緣介質(zhì)在高壓作用下溫度會(huì)上升，超過了絕緣材料溫度，因此造成了絕緣熱擊穿。

2.2 局部放電導(dǎo)致的故障

220kV電路互感器主電容在正常運(yùn)作的情況下均勻分布，一旦生產(chǎn)工藝出現(xiàn)問題，就會(huì)導(dǎo)致電容板光滑度受損，絕緣包繞松緊不均勻沒造成電容屏錯(cuò)位等缺陷，因?yàn)橄虏縐型卡子卡的太緊，導(dǎo)致絕緣變形，還有可能因?yàn)榉e風(fēng)泡導(dǎo)致電壓分布改變，造成個(gè)別電容屏場強(qiáng)較高，局部放電，如果不能及時(shí)的處理，則會(huì)導(dǎo)致電容芯棒事故。

2.3 潮濕

因?yàn)槊芊庑圆顚?dǎo)致互感器內(nèi)部放電加強(qiáng)，造成互感器絕緣劣化。互感器水積沉在電容芯棒底部，芯棒彎曲的地方是絕緣性質(zhì)最為薄弱的地方，在工作場的長期作用之下，會(huì)造成電容芯棒擊穿，導(dǎo)致電力故障。

2.4 干燥和脫氣處理不足

220kV電流互感器如果沒有進(jìn)行真空注油，就會(huì)造成氣體不能排除，不能保證真空度，或者脫氣時(shí)間不足，在電壓和溫度的作用之下就會(huì)導(dǎo)致發(fā)熱和電老化擊穿。

2.5 人員操作失誤

在互感器的故障中，人員作用是最大的，大多數(shù)的操作失誤是因?yàn)檫^失導(dǎo)致的一次引線接頭松動(dòng)，注油工藝差，二次繞組開路等，因?yàn)檫@些操作的失誤很容易造成電力系統(tǒng)局部過熱或者放電，就會(huì)造成油中溶解氣體色譜分析的結(jié)果出現(xiàn)異常情況。

3預(yù)防性試驗(yàn)和局部放電測量

我國關(guān)于電力系統(tǒng)的相關(guān)規(guī)定對(duì)電流互感器的預(yù)防性進(jìn)行了相關(guān)的規(guī)定，對(duì)于預(yù)防性試驗(yàn)的項(xiàng)目進(jìn)行了規(guī)定：測量介質(zhì)損耗因數(shù)以及電容量和油中溶解氣體色譜的分析，測量繞組和末屏的絕緣電阻，經(jīng)過這些項(xiàng)目的測量，通過對(duì)結(jié)果的分析可以明確進(jìn)水受潮和工藝制作不足等等各方面的問題和故障隱患。

通常進(jìn)行的常規(guī)性絕緣試驗(yàn)是無法檢測出電流互感器的局部缺陷的，但是進(jìn)行局部放電測量卻能夠十分靈敏的對(duì)局部缺陷進(jìn)行檢測。相關(guān)的規(guī)定也對(duì)大修之后的互感器放電測量進(jìn)行了相關(guān)的規(guī)定。

4檢測

4.1 當(dāng)前對(duì)高壓電流互感器進(jìn)行的檢測項(xiàng)目很多，最主要的是對(duì)主絕緣的介質(zhì)損耗因數(shù)進(jìn)行測量，電容量以及電容流量的測量。通過對(duì)實(shí)際運(yùn)作過程中的現(xiàn)場測試克制，檢測對(duì)于絕緣體缺陷的檢測效果是十分突出的，能夠有效監(jiān)控絕緣體問題。

4.2 在對(duì)電力互感器進(jìn)行檢測的時(shí)候，紅外測溫的方法應(yīng)用普遍。這一方法的運(yùn)作原理是根據(jù)電流互感器的自身構(gòu)造和運(yùn)作系統(tǒng)在傳熱學(xué)理論的基礎(chǔ)上，對(duì)金屬的導(dǎo)電性能。絕緣油以及氣體帶來的傳導(dǎo)和對(duì)流進(jìn)行檢測，從而在電流互感器外部得到溫度分布的熱圖像，在此基礎(chǔ)上對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部的問題進(jìn)行判斷，通過檢測結(jié)果可以得知，對(duì)檢測電路互感器內(nèi)部的接頭松動(dòng)作用明顯。

四、電流互感器故障處理

1 要解決互感器問題就必須改變潮濕環(huán)境，將互感器進(jìn)行更換，選擇能夠與負(fù)荷相符合的互感器，同時(shí)對(duì)接錯(cuò)的線路進(jìn)行糾正。

2 在排除故障的時(shí)候，需要先將電力供應(yīng)切斷，之后對(duì)二次回路進(jìn)行線路檢測，將電路互感器二次開路的故障排除。在進(jìn)行檢查的時(shí)候必須十分重視安全問題，最大程度降低一次負(fù)荷電流，從而降低二次回路的電壓。同時(shí)必須佩戴絕緣手套，選用絕緣性能好的工具，在絕緣墊子上進(jìn)行施工。與此同時(shí)，要重視對(duì)照負(fù)荷實(shí)際的線路圖紙，確定好接線的位置。電流互感器二次開路通常不太容易被發(fā)覺。在檢查期間，互感器的表現(xiàn)特征并不明顯，會(huì)長時(shí)間處在開路的狀態(tài)中。所以在檢測的過程中必須仔細(xì)的聽看，不能漏掉任何的細(xì)小現(xiàn)象，同時(shí)作出相應(yīng)的處理：

2.1 如果發(fā)現(xiàn)互感器二次開路，那么就必須清楚故障時(shí)發(fā)生在哪一組電流回路和開路中，是否對(duì)保護(hù)產(chǎn)生影響等，同時(shí)向調(diào)度人員進(jìn)行詳細(xì)的報(bào)告，排除誤動(dòng)保護(hù)裝置。

2.2 最大程度降低一次負(fù)荷電流，如果互感器問題較大，那么必須停電進(jìn)行檢查。

2.3 必須盡快在附近的實(shí)驗(yàn)斷上將互感器進(jìn)行二次短路，然后再進(jìn)行檢查，這一過程中必須使用性能良好的接線，嚴(yán)格按照?qǐng)D紙來進(jìn)行。

2.4 如果在進(jìn)行短路連接的時(shí)候有火花出現(xiàn)，那么短接效果較好，故障可以確定就在接點(diǎn)之下的線路中，在這一范圍中進(jìn)行詳細(xì)的查找。而如果沒有火花出現(xiàn)，那么短接失效，問題則在接點(diǎn)以前的線路中，需要變換接點(diǎn)進(jìn)一步鎖定故障位置。

3 如果一次接線壓接處發(fā)熱導(dǎo)致運(yùn)行異常的處理辦法

出現(xiàn)一次接線壓接處故障應(yīng)該先將該處進(jìn)行打磨，這樣可以增加接觸的面積，從而保證接觸良好，然后通過涂抹導(dǎo)電膏并且用彈簧壓緊，這樣可以明顯縮小蠟片融化，同時(shí)生產(chǎn)廠家應(yīng)該適當(dāng)?shù)脑黾訍坶L接線板，這樣可以通過兩個(gè)螺絲孔來進(jìn)行固定，可以增加接觸面積也能夠更加牢固的壓接，防止發(fā)熱故障的產(chǎn)生。

結(jié)語

220kV互感器的作用在電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行中是十分重要的，當(dāng)互感器發(fā)生故障的時(shí)候，電力系統(tǒng)不僅無法保證供電，同時(shí)還會(huì)對(duì)人們的用電安全產(chǎn)生影響，因此對(duì)220kV故障的清查和排除是十分重要的，通過分析和判斷來對(duì)故障進(jìn)行確定和排除，在這個(gè)過程中我們應(yīng)該不斷的總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，將故障判斷的思路進(jìn)行理順，為上級(jí)相關(guān)部門采取措施提供依據(jù)，從而將事故扼殺，確保供電安全和穩(wěn)定。

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