互感器末屏未接地导致的故障分析-中试控股

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互感器末屏未接地导致的故障分析

时间：2021-06-29

表1：电流互感器在事故前的试验报告
项目 A相 B相 C相
绝缘电阻（MΩ） 4000 5000 4500
一次对末屏（正接法） tgδ(%) 0.50 0.45 0.32
Cx(pF) 854 834.7 842
初始Cx 852.7 832.1 841.6
△（%） 0.152 0.312 0.05

从试验数据可知，该设备在2003年4月以前是正常的，说明以前的运行中，末屏都进行了直接接地，由于互感器的主绝缘是十多层油纸电容，它相当于十多层的电容串联而成，一次对地电压均匀地分布在各层之间。使互感器能够正常运行。2003年4月试验结束后，试验人员忘记将A电流互感器末屏接地，使得末屏对地变成绝缘，由于交流电路的集肤效应，高电场主要移向靠近外皮的绝缘层上，使整个绝缘上电压分布不均匀，在最外层产生高电压，最高时可达几万伏，由于小套管上绝缘距离较短，在几万伏电压的常时间作用下，产生爆裂，至使绝缘击穿。最终保护动作跳闸，造成事故。
2.电容型高压设备的试验要求
2.1试验项目
电力系统中运行着大量35kV以上电容性设备，如高压电容型套管、电容式电流互感器、藕合电容器等设备。这些设备结构都可以看成多个电容器串、并联组成。在长期的高电压工作条件下，由于渗漏、脏污、裂纹、制造及检修中遗留缺陷等原因，电容型设备易出现故障，严重的发生爆炸事故。为预防事故发生，发现设备隐患，对高压电容型设备必须定期进行预防性试验。试验项目主要包括：
①测量设备及末屏的绝缘电阻；
②测量介质损耗因数tgδ及电容量；
③油中溶解气体色谱分析。
2.2测量设备及末屏的绝缘电阻
测量设备的绝缘电阻，可以检查其是否有整体受潮或劣化。出来；测量末屏的绝缘电阻尤其重要，对发现绝缘受潮较为灵敏。这是因为电容型电流互感器一般由十层以上电容串联，设备进水后，水分一般不易渗入电容层间而使电容普遍受潮，但由于水分的比重大于变压器油的比重，水分主要沉积于互感器的底部，使互感器的最外层（即末屏）的绝缘水平大大降低，因此进行主绝缘试验往往不能有效地监测出设备进水受潮，而进行末屏对地绝缘电阻的测量，能有效地监测电容试品进水受潮的情况。根据国标《电力设备预防性试验规程》要求，“电容型设备末屏对地绝缘电阻一般不得低于1000MΩ”，当“电容型设备末屏对地绝缘电阻小于1000MΩ时，应测量末屏对地的介质损耗因数tgδ”。
2.3测量末屏对地的介质损耗因数tgδ
当“电容型设备末屏对地绝缘电阻小于1000MΩ时，应测量末屏对地的介质损耗因数tgδ”。其测量接线可用正、反两种接线方法。在电力系统中，采用反接法较为方便，这时电流互感器的末屏接高压电桥，所有二次绕组与油箱底座短路后接地。按规程要求，末屏对地tgδ值不大于2%。测量时还应注意空气相对湿度的影响，当试区空气相对湿度达到85%以上时，用反接法测得的介质损耗因数易产生较大的正偏差，这是因为湿度大时，在末屏引出的环氧玻璃布板货绝缘小瓷套管表面形成游离水膜，而产生泄漏电导电流所致。所以在潮湿天气测量时，应用干净破步揩净末屏引出线绝缘，才能达到正确的数据。
3.反事故措施及建议
3.1反事故措施
国家《电力设备预性试验规程》标准中要求,对高压电容型设备必须定期进行预防性试验，其主绝缘的介质损耗因数tgδ不应大于规程要求值，且与历年数据比较，不应有显著变化；其主绝缘电容量与初始值差别不得超出±5%，如有超出则应查明。所以应建立严格的规章制度，要求定期对高压电容型设备进行预防性试验，并由专人审核，只有试验数据完全合格后方可送电。
3.2运行中的预防
为保证电容器安全可靠运行，《规程》增加了电容器渗漏油检查项目，每6 个月~1年用观察法检查一次，一般认为，凡油箱货瓷套下面有油迹者为渗油，有油珠下滴者为漏油。发现漏油应停止使用并尽快修复。