常见110kV干式电流互感器二次绝缘缺陷分析

文建伟

摘要：电流互感器是电力系统中的必备设备，它承担电流数据的采集和分析工作，对整个电网的运行，起着至关重要的作用。电流互感器如发生故障，则会对整个电网造成巨大的损失。随着电网规模的日益庞大，因电流互感器的故障引起的事故也越发频繁，如运行中温度过高导致绝缘热击穿、互感器局部绝缘老化产生放电击穿、互感器内部潮湿等等诸多原因，直接影响到电网的正常运行。本文章针对一起110kV干式电流互感器二次绝缘缺陷的案例进行原因分析及缺陷处理，与同行交流学习。

关键词：电流互感器；二次回路；绝缘电阻；缺陷

一、缺陷的发现及处理

2016年7月15日17时，继保专业开展110kV某变电站#1主变110kV侧CT定检工作，测得CT二次回路绝缘电阻：A相0.12MΩ、B相0.18MΩ、C相0.15MΩ；均小于标准1MΩ，二次回路绝缘电阻不合格。上次定检为2011年，三相二次回路电阻均正常。在接到变电站该CT的缺陷后，检修分部安排人员到场配合处理，并与高试专业确认，现场情况CT一次绝缘、介损均合格。检修人员现场检查CT二次接线螺丝氧化痕迹，于是对CT二次接线进行拆除清理，检修人员拆开二次接线板观察CT箱体内部，箱体内部一、二次绕组表面潮湿，箱体底部有水痕，但无明显积水。拆解二次接线板内部二次绕组引线，单独测量二次绕组绝缘电阻为A相0.12MΩ、B相0.18MΩ、C相0.15MΩ，绝缘不合格，随后对一、二次套组进行干布洁清，并进行一小时以上的二次绕组热风干燥后，再次测量二次绕组绝缘，绝缘电阻无变化，不合格。初步判断二次绕组内部受潮严重，现场无法处理，检修专业建议对CT进行更换。2016年7月21日，经过多方协调，完成了对塔山站#1主变110kV侧CT的更换。

二、缺陷原因分析过程

7月26日，为了查找该变电站#1主变110kV侧CT二次绝缘不合格的原因，为以后检修该设备积累经验，检修专业、试验专业、继保专业人员对更换下来的CT进行了相关绝缘试验。

1、二次接线端绝缘测试。拆除二次接线箱板，在连接绝缘板的情况下，对CT的二次绕组接线端子分别进行绝缘电阻测试（其他非测量绕组与末瓶进行短接），测试结果可以看出二次绕组绝缘不合格。测试数据如下：

2、二次绝缘板绝缘测试。试验人员对拆下来的二次绝缘板进行端子间绝缘测试，测试结果显示绝缘板绝缘值偏低，只有1.0-1.4 MΩ范围内。

3、二次绕组绝缘测试。试验人员对解开绝缘板的二次绕组进行绝缘测试，测试结果为5个二次绕组均能达到交接试验值1000 MΩ以上。试验合格。从上面试验数据分析，初步得出绝缘板绝缘不合格是导致CT二次绕组绝缘不合格的原因。

4、CT防水试验。为进一步查找绝缘不合格原因，检修人员对CT进行防水试验，结果发现一次绕组与法兰连接处的密封胶圈密封不良，密封胶与开裂。大量的水进入到箱体内部。模拟CT在下雨环境中的情况。发现CT密封不良，CT箱体内部进水严重。

5、二次绝缘板、绕组防潮性能测试。通过对CT箱体内部灌水，放置太阳下暴晒4个小时，二次绝缘板浸水4小时。然后再对CT二次绕组进行测试，但此测试得出的数据已经达不到试验交接合格值1000MΩ（二次绕组表明潮湿）， 试验人员再对浸泡过的绝缘板进行测试（绝缘板已经风干），二次端子间的绝缘电阻仅为0.1MΩ，絕缘板内部受潮严重。

测试数据如下表：

通过对CT的二次绕组绝缘测试，我们发现绝缘板由于在制作过程中采取打孔的工艺方法，在打孔过程中破坏了绝缘板的结构，导致绝缘板的绝缘性能下降。

三、缺陷原因总结

1、二次绝缘板内部受潮，绝缘性能下降。绝缘板上的螺丝孔采用打孔安装方式，而非整体浇注，打孔已破坏了整体的防潮性能，导致绝缘内部受潮。

2、一次绕组与法兰间的密封元件损坏，在沿海地区变电站的多雨环境下，导致CT箱体大量进水，二次绕组及二次绝缘板长期在潮湿的环境下，容易受潮，绝缘下降。

3、运行久远，二次绕组绝缘性能有所下降，在二次绕组表面潮湿的情况下，测得绝缘电阻已不合格，以试验经验分析，在灌水、暴晒4小时后，部分潮气已进入到二次绕组内部，从而使整体绝缘下降。

四、存在的问题

1、选型与入网关。通过对该型号CT试验分析发现，该类型CT在设计上存在以下问题：一是一次绕组法兰密封设计不合理，CT运行时间久了，日晒雨淋，一次绕组绝缘材料老化与法兰之间出现间隙，导致雨水很容易通过间隙渗入到箱体内。二是二次绕组绝缘材料使用寿命不长，CT运行时间久了二次绕组绝缘材料性能下降，在有水份进入二次箱体内的情况下，绝缘材料无法保护二次绕组不受潮。三是绝缘板制作工艺不合理，绝缘板制作成形后采用机械打孔方式容易破坏绝缘板材料结构，使绝缘板性能下降。

2、安装验收关。该类型缺陷为大连北瑞电气有限公司生产型号LRGBJ-110 CT潜在隐患，之前安装验收时不存在二次绝缘不合格的现象。

五、防范措施

从目前的缺陷情况，出现二次绝缘不合格的CT均为大连北瑞电气有限公司和天威瑞恒有限公司生产，经了解，大连北瑞电气有限公司在创建初期，由北京天威瑞恒电气有限责任公司提供技术支持。两家公司产品设计，选材基本一致。可将两家工作的设备当作同类型设备制定处理措施。

1、继保专业在进行定检工作时，要加强对大连北瑞电气有限公司生产的同类型电流互感器的定检工作，发现二次绕组绝缘不合格时，要及时上报进行处理。

2、检修专业要结合停电机会，对大连北瑞电气有限公司和北京天威瑞恒电气有限责任公司生产的同类型电流互感器进行一次全面的检查维护工作，对一次绕组与法兰间的密封件进行密封修复，提前准备相应的二次接线板备件，发现二次接线板有异常时，及时更换。避免出现如塔山站CT需紧急更换，设备长时间退运的情况。以节约运维成本，提高供电可靠性。

参考文献：

1、中国南方电网有限公司《电力设备检修试验规程》Q/CSG1206007-2017

2、施永胜.电流互感器故障分析处理及改进[M].科技资讯，2015.

3、高剑. 110～220kV电容型电流互感器几种典型故障浅析[M].四川电力技术，2008.