浅析SF6气体绝缘电流互感器绝缘试验-中试控股

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浅析SF6气体绝缘电流互感器绝缘试验

时间：2021-01-20

用户对电力设备要求越来越高，SF6气体绝缘互感器优越性逐步被电力部门所认可，国内的制造技术也已较为成熟。从实际试验得知SF6气体的绝缘性能远远高于油纸绝缘，而且气体绝缘互感器的制造工艺过程也相对较为简便，但有关零部件的加工要求与装配状况对产品绝缘性能的影响都是至关重要的。本文就本人几年前在研制开发110kV、220kV气体绝缘电流互感器过程中因产品零部件的制造及装配偏差对绝缘的影响进行分析，以供借鉴。

结构概述

    SF6气体绝缘互感器为倒立式结构。其头部为T型壳体,制造工艺要求较高；二次绕组置于壳体内；一次导电管穿过壳体与二次屏蔽筒；外绝缘采用高强度瓷套管，瓷套与壳体连接处设有高压屏蔽罩使此处电场也形成同轴圆柱分布，从而改善了瓷套内轴向场强分布；二次引线经设在瓷套中的二次引线管引至底座。
试验情况及处理过程
    实例1110kV气体绝缘电流互感器内部采用钢管直立定位支撑，既保证了壳体与二次屏蔽筒间的绝缘距离，同时兼做二次引线管和接地线，是一种比较新颖的设计结构。根据对六台产品进行了绝缘试验发现，其中有一台工频耐压试验没有通过,产品应能承受230kV工频耐压，但试验电压施加到170kV时就放电了。对此我们对该产品进行解剖分析，首先查看、测量高压屏蔽与其余相应部件的距离并观察是否有爬电现象，结果并无异常。后又拆除壳体两端端盖，测量壳体与二次屏蔽的距离，结果发现壳体与二次屏蔽发生偏心15mm，调整之后再次做工频耐压试验，结果试验合格。此问题是由于操作者在装配过程中不认真造成的。
实例2220kV气体绝缘电流互感器二次绕组屏蔽筒的支持绝缘子采用环氧树脂一次浇注成型工艺，机械强度和电气绝缘均能满足设计要求。在对三台产品进行了绝缘试验时发现，工频耐压试验均不能通过，产品应能承受460kV工频耐压，但试验电压增加至370kV左右就放电了，同时还发现套管下部对底座发生闪络放电。经分析应该是套管内高压屏蔽罩端部局部场强不均匀(即局部绝缘间隙较小)而对套管内壁放电，电弧通过套管内壁，由于瓷套外表面最大场强超过了空气放电场强造成套管下法兰及底座处发生闪络放电，经过对产品解体检查也证实了上述分析。我们通过改进高压屏蔽罩的形状和位置，增大电极的曲率半径，使电场强度达到设计要求，问题迎刃而解。
    SF6的绝缘特性在极不均匀电场中，SF6间隙的绝缘性能的优势不复存在。在SF6电器结构中，影响SF6气体间隙的最重要因素是电场的均匀性，当然均匀电场是不可能有的，但绝缘结构设计时必须避免出现极不均匀电场。产品装配工艺及零部件的加工也要确保符合设计要求。