10kV電流互感器爆炸事故的分析

1、 10kV電流互感器爆炸事故的分析摘 要：針對(duì)2010年4月16日我站發(fā)生的10kv電流互感器在運(yùn)行中爆炸及2010年6月29日10kv電流互感器開(kāi)裂的事故，從電流互感器的運(yùn)行工況、安裝工藝以及產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行了分析，最終找到電流互感器發(fā)生事故的原因是由于一次繞組導(dǎo)電板截面及澆注工藝不合理。 關(guān)鍵詞：電流互感器 事故 分析tm4521 設(shè)備及事故情況介紹 我站10kv開(kāi)關(guān)柜為上海某公司2004年5月生產(chǎn)vs1-12/1250-31.5型開(kāi)關(guān)柜。饋電線路開(kāi)關(guān)柜額定電流為1250a，互感器型號(hào)為lzzbj9-18-10，熱穩(wěn)定電流為3s/27ka，動(dòng)穩(wěn)定電流為67.5ka，所配300/5及150/5互

2、感器共計(jì)30臺(tái)。2010年4月16日，952線路斷路器過(guò)流保護(hù)動(dòng)作跳閘重合不成功，對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查發(fā)現(xiàn)952電流互感器發(fā)生爆炸，造成952線路停電。經(jīng)緊急搶修倒至備用間隔后恢復(fù)運(yùn)行。2010年6月29日，956斷路器過(guò)流保護(hù)動(dòng)作跳閘，重合成功，對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查發(fā)現(xiàn)b相電流互感器開(kāi)裂，更換后恢復(fù)運(yùn)行。故障的電流互感器照片見(jiàn)圖1。 2 事故原因分析 從圖2事故電流互感器的照片可以看出，互感器外觀環(huán)氧澆注層有較大裂縫，電弧從開(kāi)裂處向外延伸，造成互感器相間短路。2.1 故障因素排除運(yùn)行因素： (1)電流互感器二次側(cè)開(kāi)路的疑慮。根據(jù)運(yùn)行規(guī)程規(guī)定，在運(yùn)行中的電流互感器二次是不允許開(kāi)路的。如果電流互感器二次開(kāi)路

3、，其后果是：二次繞組產(chǎn)生很高的電動(dòng)勢(shì)，威脅人身設(shè)備安全；造成鐵心強(qiáng)烈過(guò)熱，燒壞電流互感器。此過(guò)程要有較長(zhǎng)一段時(shí)間才會(huì)導(dǎo)致電流互感器爆炸。但經(jīng)查閱兩次事故的監(jiān)控記錄以及變電站運(yùn)行人員巡視記錄，均沒(méi)有發(fā)現(xiàn)互感器運(yùn)行中出現(xiàn)異常現(xiàn)象。因此電流互感器二次側(cè)開(kāi)路的問(wèn)題可予以排除。 (2)運(yùn)行工況超規(guī)范。調(diào)閱設(shè)備運(yùn)行2年來(lái)的變壓器負(fù)荷記錄，最大運(yùn)行負(fù)荷為500600a之間，此段時(shí)間集中在每年夏季的3個(gè)月。而其他季節(jié)的負(fù)荷在300a左右，未超出工況設(shè)計(jì)和產(chǎn)品規(guī)范要求，因此運(yùn)行中不符合設(shè)計(jì)運(yùn)行工況而造成事故的原因也可予以排除。 2.2 質(zhì)量因素檢驗(yàn) 局部放電通常是互感器發(fā)生事故的誘因之一。 對(duì)事故電流互感器與其

4、他同一批次互感器進(jìn)行局部放電測(cè)試，試驗(yàn)結(jié)果表明，所有相同型號(hào)的互感器其局放值基本均小于10pc，并且事故后存在較大裂縫的互感器的局放試驗(yàn)數(shù)值也小于4pc。因此可以得出結(jié)論：所有互感器均滿足質(zhì)量要求。 對(duì)一些互感器，進(jìn)行了破壞性解體檢查，檢查其內(nèi)部澆注工藝是否存在問(wèn)題。解體后發(fā)現(xiàn)互感器的澆注面存在大量氣泡，但未形成連貫的氣孔，因此局放數(shù)值仍能滿足規(guī)定要求。 根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，安排對(duì)電流變比為3005及1505的兩種互感器進(jìn)行解體檢查，檢查其內(nèi)部結(jié)構(gòu)及施工工藝，發(fā)現(xiàn)了很大的質(zhì)量問(wèn)題。3 原因分析 經(jīng)與相關(guān)工藝及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較后可得出以下結(jié)論： （1）電流互感器的澆注工藝不過(guò)關(guān)。（2）解體產(chǎn)品的導(dǎo)體選

5、用截面不當(dāng)。（3）連接不合適，造成發(fā)熱點(diǎn)增多。導(dǎo)電板與導(dǎo)桿之間采用黃銅焊接后用螺絲緊固，增加了發(fā)熱點(diǎn)。由于黃銅電阻率為0.071mm2/m，紫銅電阻率為0.018mm2/m，電阻率相差很大，易導(dǎo)致運(yùn)行中發(fā)熱，造成故障源。再在此處選用螺釘連接，更易產(chǎn)生過(guò)熱故障點(diǎn)。（4）解體產(chǎn)品一次繞組未做緩沖包扎。樹(shù)脂固化時(shí)產(chǎn)生的收縮力作用于一次繞組及其他金屬件。由于金屬在此力作用下不可壓縮，因而機(jī)械力可能造成固化后的樹(shù)脂開(kāi)裂。另外，互感器在運(yùn)行中，一次繞組銅導(dǎo)體發(fā)熱膨脹，而固化后樹(shù)脂的彈性很差，銅導(dǎo)體的熱膨脹力也可使樹(shù)脂開(kāi)裂，所以一次繞組必須采用緩沖措施。4 結(jié)語(yǔ) 經(jīng)過(guò)對(duì)事故及未發(fā)生事故的電流互感器進(jìn)行詳細(xì)的檢查，最后終于確定2次互感器爆炸事故是由于互感器的設(shè)計(jì)和加工制造上存在導(dǎo)體截面選擇過(guò)小和澆注工藝不當(dāng)，產(chǎn)品不能滿足1.2倍額定電流下長(zhǎng)期運(yùn)行溫升的要求，導(dǎo)致互感器內(nèi)部發(fā)熱，擊穿絕緣，最終爆炸。 通過(guò)檢查分析認(rèn)為，此批互感器從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到加工工藝均存在嚴(yán)重的質(zhì)量問(wèn)題，應(yīng)做全部更換處理。 此次事故也告訴人們，互感器在制造中應(yīng)注重質(zhì)量監(jiān)控。在實(shí)際工作中，