常見110kV干式電流互感器二次絕緣缺陷分析

文建偉

摘要：電流互感器是電力系統中的必備設備，它承擔電流數據的采集和分析工作，對整個電網的運行，起著至關重要的作用。電流互感器如發生故障，則會對整個電網造成巨大的損失。隨著電網規模的日益龐大，因電流互感器的故障引起的事故也越發頻繁，如運行中溫度過高導致絕緣熱擊穿、互感器局部絕緣老化產生放電擊穿、互感器內部潮濕等等諸多原因，直接影響到電網的正常運行。本文章針對一起110kV干式電流互感器二次絕緣缺陷的案例進行原因分析及缺陷處理，與同行交流學習。

關鍵詞：電流互感器；二次回路；絕緣電阻；缺陷

一、缺陷的發現及處理

2016年7月15日17時，繼保專業開展110kV某變電站#1主變110kV側CT定檢工作，測得CT二次回路絕緣電阻：A相0.12MΩ、B相0.18MΩ、C相0.15MΩ；均小于標準1MΩ，二次回路絕緣電阻不合格。上次定檢為2011年，三相二次回路電阻均正常。在接到變電站該CT的缺陷后，檢修分部安排人員到場配合處理，并與高試專業確認，現場情況CT一次絕緣、介損均合格。檢修人員現場檢查CT二次接線螺絲氧化痕跡，于是對CT二次接線進行拆除清理，檢修人員拆開二次接線板觀察CT箱體內部，箱體內部一、二次繞組表面潮濕，箱體底部有水痕，但無明顯積水。拆解二次接線板內部二次繞組引線，單獨測量二次繞組絕緣電阻為A相0.12MΩ、B相0.18MΩ、C相0.15MΩ，絕緣不合格，隨后對一、二次套組進行干布潔清，并進行一小時以上的二次繞組熱風干燥后，再次測量二次繞組絕緣，絕緣電阻無變化，不合格。初步判斷二次繞組內部受潮嚴重，現場無法處理，檢修專業建議對CT進行更換。2016年7月21日，經過多方協調，完成了對塔山站#1主變110kV側CT的更換。

二、缺陷原因分析過程

7月26日，為了查找該變電站#1主變110kV側CT二次絕緣不合格的原因，為以后檢修該設備積累經驗，檢修專業、試驗專業、繼保專業人員對更換下來的CT進行了相關絕緣試驗。

1、二次接線端絕緣測試。拆除二次接線箱板，在連接絕緣板的情況下，對CT的二次繞組接線端子分別進行絕緣電阻測試（其他非測量繞組與末瓶進行短接），測試結果可以看出二次繞組絕緣不合格。測試數據如下：

2、二次絕緣板絕緣測試。試驗人員對拆下來的二次絕緣板進行端子間絕緣測試，測試結果顯示絕緣板絕緣值偏低，只有1.0-1.4 MΩ范圍內。

3、二次繞組絕緣測試。試驗人員對解開絕緣板的二次繞組進行絕緣測試，測試結果為5個二次繞組均能達到交接試驗值1000 MΩ以上。試驗合格。從上面試驗數據分析，初步得出絕緣板絕緣不合格是導致CT二次繞組絕緣不合格的原因。

4、CT防水試驗。為進一步查找絕緣不合格原因，檢修人員對CT進行防水試驗，結果發現一次繞組與法蘭連接處的密封膠圈密封不良，密封膠與開裂。大量的水進入到箱體內部。模擬CT在下雨環境中的情況。發現CT密封不良，CT箱體內部進水嚴重。

5、二次絕緣板、繞組防潮性能測試。通過對CT箱體內部灌水，放置太陽下暴曬4個小時，二次絕緣板浸水4小時。然后再對CT二次繞組進行測試，但此測試得出的數據已經達不到試驗交接合格值1000MΩ（二次繞組表明潮濕）， 試驗人員再對浸泡過的絕緣板進行測試（絕緣板已經風干），二次端子間的絕緣電阻僅為0.1MΩ，絕緣板內部受潮嚴重。

測試數據如下表：

通過對CT的二次繞組絕緣測試，我們發現絕緣板由于在制作過程中采取打孔的工藝方法，在打孔過程中破壞了絕緣板的結構，導致絕緣板的絕緣性能下降。

三、缺陷原因總結

1、二次絕緣板內部受潮，絕緣性能下降。絕緣板上的螺絲孔采用打孔安裝方式，而非整體澆注，打孔已破壞了整體的防潮性能，導致絕緣內部受潮。

2、一次繞組與法蘭間的密封元件損壞，在沿海地區變電站的多雨環境下，導致CT箱體大量進水，二次繞組及二次絕緣板長期在潮濕的環境下，容易受潮，絕緣下降。

3、運行久遠，二次繞組絕緣性能有所下降，在二次繞組表面潮濕的情況下，測得絕緣電阻已不合格，以試驗經驗分析，在灌水、暴曬4小時后，部分潮氣已進入到二次繞組內部，從而使整體絕緣下降。

四、存在的問題

1、選型與入網關。通過對該型號CT試驗分析發現，該類型CT在設計上存在以下問題：一是一次繞組法蘭密封設計不合理，CT運行時間久了，日曬雨淋，一次繞組絕緣材料老化與法蘭之間出現間隙，導致雨水很容易通過間隙滲入到箱體內。二是二次繞組絕緣材料使用壽命不長，CT運行時間久了二次繞組絕緣材料性能下降，在有水份進入二次箱體內的情況下，絕緣材料無法保護二次繞組不受潮。三是絕緣板制作工藝不合理，絕緣板制作成形后采用機械打孔方式容易破壞絕緣板材料結構，使絕緣板性能下降。

2、安裝驗收關。該類型缺陷為大連北瑞電氣有限公司生產型號LRGBJ-110 CT潛在隱患，之前安裝驗收時不存在二次絕緣不合格的現象。

五、防范措施

從目前的缺陷情況，出現二次絕緣不合格的CT均為大連北瑞電氣有限公司和天威瑞恒有限公司生產，經了解，大連北瑞電氣有限公司在創建初期，由北京天威瑞恒電氣有限責任公司提供技術支持。兩家公司產品設計，選材基本一致。可將兩家工作的設備當作同類型設備制定處理措施。

1、繼保專業在進行定檢工作時，要加強對大連北瑞電氣有限公司生產的同類型電流互感器的定檢工作，發現二次繞組絕緣不合格時，要及時上報進行處理。

2、檢修專業要結合停電機會，對大連北瑞電氣有限公司和北京天威瑞恒電氣有限責任公司生產的同類型電流互感器進行一次全面的檢查維護工作，對一次繞組與法蘭間的密封件進行密封修復，提前準備相應的二次接線板備件，發現二次接線板有異常時，及時更換。避免出現如塔山站CT需緊急更換，設備長時間退運的情況。以節約運維成本，提高供電可靠性。

參考文獻：

1、中國南方電網有限公司《電力設備檢修試驗規程》Q/CSG1206007-2017

2、施永勝.電流互感器故障分析處理及改進[M].科技資訊，2015.

3、高劍. 110～220kV電容型電流互感器幾種典型故障淺析[M].四川電力技術，2008.