油浸CT缺陷的局部放電特性研究

朱守國 劉興山 祁欣

摘 要：電容屏是油浸式電流互感器主絕緣中的重要部分。它將直接影響發(fā)電設(shè)備的安全和穩(wěn)定。基于實(shí)際的的油浸倒置式電流互感器的基本配置特性，在本文中，首先建立實(shí)驗(yàn)平臺(tái)并設(shè)置絕緣缺陷，然后基于脈沖電流法中的末屏法對(duì)油浸倒置式電流互感器的電容屏斷裂缺陷的局部放電特性進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：油浸式電流互感器；局部放電；電容屏

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.01.139

1 引言

油浸倒置式電流互感器由于其散熱速度快，單一導(dǎo)電和可回收的絕緣等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)中。然而由于CT在實(shí)際運(yùn)行時(shí)存在易燃和易老化的特點(diǎn)，它的絕緣表現(xiàn)仍然是不可靠的，因此，CT容易產(chǎn)生絕緣缺陷并且造成局部放電和電弧放電，甚至導(dǎo)致CT的爆炸。開展對(duì)倒置式CT典型絕緣缺陷局部放電特性的研究對(duì)及時(shí)發(fā)現(xiàn)油浸倒置式CT的事故危害，避免事故發(fā)生，提高油浸倒置式CT的安全性和穩(wěn)定性有著重要的意義。

2 試驗(yàn)平臺(tái)的建立和PD的特性

在實(shí)驗(yàn)室中建立的CT式隔油絕緣檢測試驗(yàn)臺(tái)，實(shí)驗(yàn)臺(tái)的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。通過測量放電脈沖下不同絕緣缺陷的阻抗，利用檢測設(shè)備去分析放電脈沖的特征，監(jiān)測設(shè)備采用河北天威集團(tuán)生產(chǎn)的PD-check，型號(hào)為TWPD-2B。

用保定天威TWPD-2B局部放電儀器采集分析的此類缺陷放電，加壓至6kV放電超過1000pC 相位100-220度和300-40度，與沿面放電相位一致。因此，我們基本上可以確定故障發(fā)生在故障是沿表面放電，這是符合實(shí)際的缺陷。在斷裂處，場強(qiáng)過于集中產(chǎn)生局部放電，然后，通過電容屏形成沿面放電。隨著電壓升高，出現(xiàn)圖5所示的放電波形，放電脈沖約20mV，脈沖存在時(shí)間約200 ns ，隨著電壓的升高，逐漸出現(xiàn) “多峰”放電脈沖，并很快導(dǎo)致閃絡(luò)。這種模型放電特點(diǎn)為： 正負(fù)脈沖波形參數(shù)變化不大，僅極性相反；不同的試驗(yàn)條件，放電起始電壓比較接近； 并且與空氣中固體絕緣表面的沿面放電波形及發(fā)展過程基本一致，說明它們的放電機(jī)理是相似的。這進(jìn)一步證明電容屏的主要放電是沿面放電。

如圖2所示，在110千伏操作電壓（相電壓有效值）下的電容屏故障缺陷放電圖。顯示了高頻的PRPD圖譜和頻譜以及放電特性，放電特性包括放電相位，放電集中區(qū)域，放電脈沖的振幅等，證明了在電容屏沿面放電的基本特性和穩(wěn)定性。

3 結(jié)論

本文針對(duì)倒置油浸式絕緣的電流互感器的現(xiàn)場檢測技術(shù)的研究，基于真實(shí)CT構(gòu)建測試平臺(tái)，集中分析了電容屏斷裂缺陷下的局部放電特性，主要結(jié)論如下：

（1）在電容屏的末端，“末屏法”的核心思想是用來檢測倒置式CT絕緣缺陷的局部放電信號(hào)。

（2）測量了固體CT電容屏底部的脈沖電流信號(hào)，并對(duì)局部放電信號(hào)進(jìn)行了研究。結(jié)果顯示局部放電的類型呈現(xiàn)沿面放電的類型。起始脈沖出現(xiàn)在200ns附近，脈沖幅值為20mV。放電脈沖集中在20兆赫和1兆赫。

在本文中，電容屏斷裂缺陷的放電特性。應(yīng)該與其他絕緣缺陷的放電特性相結(jié)合，進(jìn)一步研究油浸式CT絕緣缺陷的模式識(shí)別方式，這對(duì)檢測油浸倒置式CT潛在的絕緣缺陷有著重要的意義。

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作者簡介：朱守國（1982-），工程師，研究方向：火力發(fā)電廠設(shè)備自動(dòng)化。