一起220kV电流互感器冲顶故障的处理及分析

胥 云

（国网江苏省电力公司检修分公司南通运维分部盐城运维站）

一起220kV电流互感器冲顶故障的处理及分析

胥 云

（国网江苏省电力公司检修分公司南通运维分部盐城运维站）

本文根据一起盐城运维站所辖变电站发生的220kV电流互感器冲顶故障，通过返厂试验及解体检查确认了设备故障原因，并提出了相应的防范措施，避免此类故障再次发生。

电流互感器；冲顶故障

1 故障简述

2016年3月17日16时28分6秒，盐城运维站某220kV变电站220kV两套母差保护动作，运维人员现场检查发现一起220kV出线间隔开关电流互感器A相膨胀器发生冲顶故障，头部膨胀器和防雨罩均脱落。故障设备型号为LVB-220W3，出厂编号为11100569，出厂日期为2010年3月，投运日期2010年6月，制造厂为江苏思源赫兹互感器有限公司。

现场故障照片如图1～图2所示。

图1 故障情况（膨胀器外罩及上盒已脱落）

图2 膨胀器外罩及膨胀器上盒

2 返厂试验情况

故障发生后，运维站对该间隔故障产品及同组两台产品取油样化验，试验数据如表1所示。

针对现场情况，运维站疑为设备本身缺陷导致故障发生，立即通知厂家对设备进行返厂检查。产品返厂后进行局部放电测量和高压介损及电容量，其中 A相主绝缘击穿，无法测量，其余两相试验结果如表2、表3所示。

表1 故障相及同组设备现场油色谱数据

表2 故障相及同组设备返厂局放试验数据

表3 介损及电容量测试结果

从现场油色谱化验数据可以发现A相内部发生绝缘放电击穿；B、C两相返厂局放、介损及电容量测试结果无异常。

3 设备解体情况

（1）产品密封情况检查

产品拆解前，检查头部各密封面密封完好，未见异常。拆除一次导电杆，检查各密封件，未见异常。

（2）产品放油拆解

产品放油，拆除出线盒、过渡件，吊起产品瓷套组件。观察器身，发现器身外部绝缘表面存在黑色油灰。

（3）器身解体

拆除产品一次导电管及导电杆，吊起器身，发现产品P1侧器身顶部绝缘击穿，周围电缆纸已烧焦碳化，如图3所示。

图3 器身整体情况

拆除产品外包层至屏蔽层，观察器身内圈，发现器身内圈有所失圆；拆除屏蔽层至产品主绝缘，发现器身内圆在两侧存在两个较大的挤压痕迹；拆解产品主绝缘，在产品绝缘层中间部位发现P1及P2侧角环都存在碳化的情况，两侧碳化较为严重，中间有所减轻；继续拆解主绝缘，发现产品内部绝缘碳化减轻，拆解将至铁心罩壳处，发现产品绝缘存在错位变形现象，继续拆解至铁心罩壳，发现罩壳存在错位现象，罩壳P1侧顶端烧融。

（4）二次线圈拆解

切割铁心罩壳，发现罩壳内部线圈都已烧黑，罩壳内部被黑色碳化物质所覆盖，拆除各个二次线圈，发现线圈外包绝缘都有不同程度的烧伤。

综上所述，铁心罩壳变形位置、绝缘中间层位置、内圈挤压变形处级击穿通过到如图4所示。

图4 故障位置示意图

4 故障原因分析

根据本次电流互感器冲顶故障现象、解体情况，结合产品装配工艺过程进行故障原因分析如下：

头部器身主绝缘为手工包扎，从罩壳错位及绝缘纸皱褶分布情况来看，可能存在装配过程中，由于操作不当，导致头部受到外力撞击，使铁心罩壳顶部及两侧局部错位变形，撞击的挤压造成受撞击处绝缘层变紧，周边绝缘及内腔绝缘层局部变松。长期运行过程中，由于绝缘松动的位置存在较大油隙，加上在该处由于压力变化易产生气泡，在电场的作用下发生局部放电，使得该处绝缘发热，拆解过程中也发现相应绝缘层有过热痕迹；低能放电的同时使得变压器油裂解，产生相关气体；随着气体的产生，进一步加剧了局部放电的程度。首先使得局部绝缘击穿，在运行电压的持续作用下，造成主绝缘击穿，期间产生大量的气体，气体压力超过膨胀器爆破强度，从而使得膨胀器撕裂、飞出。

5 此类故障的防范措施

一是继续强化倒置式电流互感器首检色谱分析工作，梳理2010～2012年出厂的同厂家同型号设备投运后色谱分析情况；对投运后未进行色谱试验的设备，应按照基准试验周期尽快开展停电色谱试验。其他尚未开展过色谱分析的该厂家倒置式电流互感器，应结合停电进行一次色谱试验。

二是加强倒置式电流互感器日常巡视工作，重视其渗漏油、油位异常及膨胀器顶起现象，发现异常应及时进行检查处理，防止缺陷扩大。

2016-09-28）