互感器原理、試驗方法、運行維護及典型缺陷分析

1、互感器原理、試驗方法、運行維互感器原理、試驗方法、運行維護及典型缺陷分析護及典型缺陷分析安徽省電力科學研究院安徽省電力科學研究院丁國成丁國成二二0一一0年十二月年十二月主要內容n一、互感器的基本原理及其結構一、互感器的基本原理及其結構n二、互感器的運行維護二、互感器的運行維護n三、互感器的試驗方法及項目三、互感器的試驗方法及項目n四、典型缺陷分析四、典型缺陷分析一、電流互感器的基本原理及其結構n1、電流互感器是一種專門用于變換電流的特種變壓器。n2、在正常工作條件下，其二次電流實質上與一次電流成正比，而且在連接方向正確時，二次電流對一次電流的相位差接近于零。電流互感器的基本原理n電流互感器工作

2、原理圖電流互感器的基本原理n1、電流互感器的一次繞組串聯(lián)在高壓線路中。其目的是將幅值較大的一次電流變換成規(guī)定的二次電流（1A/5A）。n2、 變換原理n先有 通過電磁感應原理，把 變換為 。n3、變換公式n電流大小與匝數之比有如下關系：電流互感器的作用 n1、 測量作用：測量電力線路中的電流、電能（與電壓互感器配合）n 2、 保護作用：把很大的故障電流傳給保護裝置，保護裝置使電網斷電，保護了電網n3、 絕緣作用：電流互感器的一次繞組和二次繞組之間有足夠的絕緣，保證所有低壓設備與電力線路的高電壓相隔離，保證人員和低壓設備的安全n4、 標準化、小型化作用：電力系統(tǒng)有不同的額定電流，通過電流互感器一

3、、二次繞組匝數的適當配置，可以將不同的額定一次電流變換成較小的標準電流，一般是1 A或5 A，這樣可以減小儀表和繼電器的尺寸，簡化其規(guī)格，有利于儀表和繼電器標準化小型化。電流互感器的分類q 按用途分n測量用：指專門用于測量電流和電能的電流互感器。n保護用：指專門用于繼電器保護和自動控制裝置的電流互感器。電流互感器的分類q按裝置種類分n戶內式：即只能安裝于戶內的電流互感器，其額定電壓多不高于35 kV。n戶外式：即可以在戶外安裝使用的電流互感器，其額定電壓多在35 kV以上。電流互感器的分類按絕緣介質分n油絕緣：即油浸式互感器，實際上產品內部是油和紙的復合絕緣，多用于戶外產品，電壓可達50011

4、00 kV。n澆注絕緣：用環(huán)氧樹脂或其他樹脂為主的混合膠澆注成型的電流互感器，多在 35 kV采用。國外有用特殊橡膠澆注的電流互感器。n干式絕緣：用聚四氟乙稀絕緣，可作到110 kV。n氣體絕緣：即產品內部充有特殊氣體，如六氟化硫（SF6）氣體作為絕緣的互感器，多用于高壓品。電流互感器的分類q按結構形式分n貫穿式：如單匝貫穿式電流互感器。n母線式：這種電流互感器適用于大電流的場合，例如安裝在發(fā)電機母線上，發(fā)動機母線就是互感器的一次繞組。n套管式：安裝在變壓器或斷路器套管的中間法蘭處，主絕緣是套管，一次繞組就是套管內的導電桿。這種互感器的一次繞組也只有一匝。n正立式：二次繞組裝在產品下部，產品重

5、心較低，是國內高壓油浸式互感器的常用結構。n倒立式：二次繞組裝在產品上部，重心較高，頭部較大，但一次繞組導體較短，瓷套較細，是近年來比較新的結構。電流互感器的型號 n產品型號均以漢語拼音字母表示，字母的代表意義及排列順序如下：電流互感器的基本結構nLVB系列電流互感器為油浸紙絕緣、倒立式結構(見圖)。LVQBn一次繞組為貫穿式導電桿結構，導電桿截面大，長度短，散熱好。動、熱穩(wěn)定性能好，最大熱穩(wěn)定電流值達63kA/3s（一次繞組串聯(lián)時）。n一次繞組從二次繞組中心穿過，無漏磁通影響，測量精度能達到0.1 和0.2S級。LVB系列電流互感器的基本結構系列電流互感器的基本結構安裝運行中的LVB-110

6、安裝運行中的安裝運行中的LVB-220LVQB系列電流互感器基本結構n一次繞組為貫穿式導電桿結構，動、熱穩(wěn)定性能好，最大熱穩(wěn)定電流值達63kA/3s（一次繞組串聯(lián)時）。n一次繞組從二次繞組中心穿過，無漏磁通影響，測量精度能達到0.2S和0.1級。n優(yōu)化設計的電極屏蔽結構改善產品內、外電場分布，絕緣性能優(yōu)異，局部放電量測試在80工頻試驗電壓值下進行。LVQB系列電流互感器基本結構運行中的LVQB-110型電流互感器電壓互感器的基本原理及結構n1、電壓互感器是一種專門用于變換電壓的特種變壓器。n2、在正常工作條件下，其二次電壓實質上與一次電壓成正比，而且在連接方向正確時，二次電壓對一次電壓的相位差

7、接近于零。n 電壓互感器的基本原理n電壓互感器工作原理圖電壓互感器的作用n1、測量作用：測量電力線路的電壓，電能（與電流互感器配合）；n2、 保護作用：把過低電壓或過高電壓傳給保護裝置，保護裝置使電網斷電，保護了電網；n3、 絕緣作用：電壓互感器的一次繞組和二次繞組之間有足夠的絕緣，保證所有低壓設備與電力線路的高電壓相隔離，保證人員和低壓設備的安全。n4、 標準化、小型化作用：電力系統(tǒng)有不同的電壓等級，通過電壓互感器一、二次繞組匝數的適當配置，可以將不同的一次電壓變換稱較低的標準電壓，一般是100 V或 ，這樣可以減小儀表和繼電器的尺寸，簡化其規(guī)格，有利于儀表和繼電器標準化小型化電壓互感器的分

8、類q按相數分：有單相和三相。q 按繞組個數分：分為雙繞組電壓互感器、三繞組電壓互感器和四繞組電壓互感器。q按絕緣介質分：q油絕緣 多在35 kV采用。q澆注絕緣 多在10 kV采用。q一般干式 多在380 V采用。q干式聚四氟乙稀絕緣 110 kVq氣體絕緣 多用于高壓產品電壓互感器的分類按裝置種類分：有戶內式電壓互感器和戶外式電壓互感器。 330 kV只生產電容式電壓互感器的型號n產品型號均以漢語拼音字母表示，字母的代表意義及排列順序如下：電壓互感器的基本結構nJDQXF型系列電壓互感器是以SF6氣體作為主絕緣的單相、戶外產品，用于額定電壓為110kV、220kV的中性點有效接地系統(tǒng)中相與地

9、間，作電壓、電能測量及繼電保護用。n電容式電壓互感器的結構復雜，受系統(tǒng)頻率和環(huán)境溫度的影響很大。因此SF6電磁式電壓互感器有廣闊的發(fā)展前景全省電壓互感器使用情況全省電壓互感器使用情況從上表可以看出，電壓等級越高，電容型互感器所占比例越高，從絕對數量上看220kV和110kV電壓等級的電容型互感器數量最多。 充氣式電壓互感器基本結構充氣式電壓互感器基本結構電容型電壓互感器基本結構電容型電壓互感器基本結構二、互感器的運行維護n互感器正常運行基本原則：n 互感器在電力系統(tǒng)中主要用作測量和保護裝置傳遞信息功能，它的安全運行不僅對設備本身而且直接影響到電網的安全、經濟運行，互感器的特殊功能使它的安全運行

10、顯得極為重要。為保證互感器的安全、可靠運行，應做到正確使用、把好新產品投運關，做好日常巡視檢查和加強技術監(jiān)督等工作。1、互感器運行使用基本要求n1、互感器應在銘牌規(guī)定技術參數范圍內運行，互感器二次繞組所接負荷應在準確等級所規(guī)定的負荷范圍內，即保持負荷為額定輸出的25100% 。n2、互感器的各個二次繞組（包括備用）均必須有可靠的（保護）接地。應為一點接地，接地點位置由二次專業(yè)管理單位決定。n3、互感器的所有接地端子應與沒備底座可靠連接，設備底座應通過專用端子用兩根接地引下線與接地網不同點可靠連接，引下線截面應滿足安裝地點短路電流的要求，并應明敷，方便檢測。n4、運行中全密封油浸式互感器應有油位

11、指示，充氮密封互感器的壓力指示應正常。n5、氣體絕緣互感器運行中氣體壓力指示應保持在制造廠規(guī)定范圍內，表壓不小于0.35MP。n6、互感器的引線安裝應保證運行中一次端子在任何季節(jié)和檢修時所承受的機械負載不超過制造廠規(guī)定的允許值，防止損壞造成滲漏油。n7、互感器外絕緣爬電距離及傘裙結構應滿足安裝地點污穢等級及防雨閃要求。n戶內樹脂澆注互感器運行環(huán)境條件，應符合產品規(guī)定的污穢等級和通過凝露試驗的條件，防止爬電閃絡。n8、互感器安裝位置應在變電所過電壓保護范圍之內。防止直擊雷或侵入波造成損壞。n9、電容屏型電流互感器一次繞組末（地）屏必須可靠接地。禁止出現(xiàn)接地開路。n10、倒立式電流互感器二次繞組屏

12、蔽罩必須可靠接地。禁止出現(xiàn)接地開路。n11、電流互感器二次側嚴禁開路，備用的二次繞組也應短路接地，電壓互感器二次側嚴禁短路。n12、電壓互感器允許的最高運行電壓及額定時間，應遵守國家標準規(guī)定，對中性點有效接地系統(tǒng)中的互感器，允許在1.5倍額定電壓下運行30s，對中性點非有效接地系統(tǒng)中的互感器，在系統(tǒng)無自動切除對地故障保護時，允許在1.9 倍額定電壓下運行8h，當系統(tǒng)有自動切除對地故障保護時，允許在1.9倍額定電壓下運行30s。n13、電磁式電壓互感器一次繞組接地端子N（X）必須可靠接地。電容式電式互感器的電容分壓器低壓端子N（）可通過載波回路接地或直接接地。嚴禁出現(xiàn)接地開路。n14、中性點非有

13、效接地系統(tǒng)中，以作單相接地監(jiān)視用的電壓互感器，一次中性點應接地，為防止諧振過電壓，可在一次中性點或二次回路裝設消諧裝置。n15、保護電壓互感器的高壓熔斷器，應按母線額定電壓及短路容量選擇，熔絲電流不得隨意加大。n16、電壓互感器二次回路，除剩余電壓繞組和另有專業(yè)規(guī)定者外，應裝設自動開關或熔斷器。n17、電容式電壓互感器系積木式結構，其電容分壓器單元、電磁裝置，阻尼器等在出廠時，均通過調整誤差后編號配套，安裝時不得相互調換。運行中如發(fā)生電容分壓器等元件損壞，更換后應注意重新調試互感器誤差?；ジ衅鞯淖枘崞鞅仨毥尤?，否則不得投入運行。n18、應定期校核電流（尤其是小變比）互感器所在電網實際的動、熱穩(wěn)

14、定電流是否與產品銘牌規(guī)定值相符，如不符合要求，則應考慮更換互感器。2、運行檢查2、運行檢查2、運行檢查2、運行檢查3、互感器的檢修n不同類型的互感器其檢修項目不同，同一臺互感器的檢修其類別不同，檢修項目也不同。具體到每臺互感器的檢修根據檢修類別，參考相應的檢修標準進行檢修。n檢修分類：3、互感器的檢修n檢修周期：4、互感器的典型檢修處理n1、互感器滲漏油處理n2、絕緣油處理n3、真空注油n4、互感器換油n5、互感器絕緣油脫氣處理n6、現(xiàn)場更換膨脹器密封改造n7、互感器器身干燥n8、互感器SF6氣體含水量超標處理5、互感器常見故障與處理n互感器在運行中應按巡視檢查規(guī)定周期進行巡視檢查，并按電力設

15、備預防性試驗規(guī)程（DL/T 596-1996）規(guī)定周期進行定期預防性試驗。在巡視檢查和預防性試驗中，將會發(fā)現(xiàn)互感器一些異常和缺陷，必須及時予以處理和消除，以避免事故發(fā)生。下面分別按巡視檢查異常處理和預防性試驗缺陷處理進行介紹。5.1、巡視檢查異常處理n1、 電磁式電壓互感器n（1）三相電壓指示不平衡，一相降低，另兩相正常，線電壓不正常，或伴有聲、光信號，可能是互感器高壓或低壓熔斷器熔斷；若是新投運的互感器有可能變比不相符，應及時處理。n（2）在中性點非有效接地系統(tǒng)中，一相電壓降低，另兩相電壓升高或指針擺動，可能是單相接地故障或基頻諧振，或負荷較輕時，三相對地電容電流不平衡引起；如三相電壓同時升

16、高，并超過線電壓，則可能是分頻或高頻諧振，應采取消諧措施。n（3）在中性點有效接地系統(tǒng)中，當母線倒閘操作時，出現(xiàn)相電壓升高并以低頻擺動，一般為串聯(lián)諧振現(xiàn)象。若無任何操作，突然出現(xiàn)相電壓升高或降低，則可能是互感器內部絕緣故障，如串級式電壓互感器可能是絕緣支架擊穿或一次繞組層間或匝間短路。上述兩種情況均應立即退出運行，進行檢查。n（4）在中性點有效接地系統(tǒng)中，電壓互感器投運時出現(xiàn)電壓表指示不穩(wěn)定，可能是高壓繞組N（X）端接地接觸不良，應立即退出運行，進行檢查。5.1、巡視檢查異常處理n2、 電容式電壓互感器n（1）三相電壓不平衡，開口三角有較高電壓，設備有異常響聲并發(fā)熱，可能是阻尼回路不良引起自身

17、諧振現(xiàn)象，應立即停止運行。n（2）二次輸出為零，可能是中壓回路開路或短路，電容單元內部連接斷開，或二次接線短路。n（3）二次輸出電壓高，可能是電容器C1有元件損壞，或電容單元低壓端未接地。n（4）二次輸出電壓低，可能是電容器C2有元件損壞，二次過負荷或連接接觸不良或電磁單元故障。n（5）二次電壓波動，可能是二次連接松動，或分壓器低壓端子未接地或未接載波回路，如果是速飽和電抗型阻尼器，有可能是參數配合不當。5.1、巡視檢查異常處理n3、 電流互感器n（1）電流互感器過熱，可能是一次端子內外接頭松動，一次過負荷或二次開路，應立即停運。n（2）互感器產生異音，可能是有電位懸浮、末屏開路及內部絕緣損壞

18、，二次開路，n螺栓松動，應立即停運。n4、巡視中互感器應停用的情況n當巡視中發(fā)現(xiàn)下列情況之一時，應立即將互感器停用。n（1）電壓互感器高壓熔斷器連續(xù)熔斷23 次。5.1、巡視檢查異常處理n（2）互感器有嚴重放電現(xiàn)象，高壓套管嚴重裂紋、破損時，澆注絕緣互感器表面裂紋放電時。n（3）互感器內部有嚴重異音、異味、冒煙或著火。n（4）互感器本體或引線端子嚴重過熱時。n（5）電流互感器末屏開路，二次開路，電壓互感器接地端子N（X）開路，二次短路，不能消除時。n（6）膨脹器已永久變形，或壓力釋放裝置已沖破或互感器嚴重漏油。n（7）電容式電壓互感器電容單元出現(xiàn)滲漏油。n（8）SF6氣體絕緣互感器嚴重漏氣，壓

19、力表指示為0.3MP 以下。5.2、預防性試驗缺陷處理n1、 互感器進水受潮n（1）主要表現(xiàn)。繞組絕緣電阻下降，介損超標或絕緣油指標不合格。n（2）原因分析。產品密封不良，使絕緣受潮，多伴有滲漏油或缺油現(xiàn)象，以老型互感器為多，通過全密封改造后，這種現(xiàn)象已大為減少。n（3）處理辦法。應對互感器進行器身干燥處理，如判斷為輕度受潮，可采用熱油循環(huán)干燥，如判斷為嚴重受潮，則需進行真空干燥，具體方法見本章第三節(jié)七條。對老型號非全密封結構互感器，應加裝金屬膨脹器，改為全密封。n2、 絕緣油油質不良n（1）主要表現(xiàn)。絕緣油介損超標，含水量大，簡化分析項目不合格如酸值過高等。n（2）原因分析。制造廠對進貨油樣

20、試驗把關不嚴，劣質油進入系統(tǒng)，或運行維護中對互感器原油的產地、牌號不明，未做混油試驗，盲目混油。n（3）處理辦法。如系新產品質量問題，不論是否投運，一律返廠處理，通過有關試驗確認，如僅污染器身表面，可作換油處理，此時還應注意清除器身內部殘油。如嚴重污染器身，則應更換器身全部絕緣，必要時更換一次繞組導體。如系老產品且投運多年，可視情況采用換油處理或進行油凈化處理。n3、 油中溶解氣體色譜不良n（1）主要表現(xiàn)。產品在運行中出現(xiàn)H2或CH4單項含量超過注意值，或總烴含量超過注意值。5.2、預防性試驗缺陷處理n（2）原因分析。對氣體組分含量超過注意值的產品要作具體分析，對于H2單項超過注意值的可能與金

21、屬膨脹器除H2處理不夠或油箱涂漆工藝不當有關，如果多次試驗結果數值穩(wěn)定，則不一定是故障的反映，但當H2含量增長較快時，則應給予注意。甲烷單項過高，可能是絕緣干燥不徹底或老化所致。對于總烴含量高的互感器，應認真分析烴類氣體的成分，對缺陷類型進行判斷，并通過有關電氣試驗進一步確診。當出現(xiàn)乙炔時應予以充分重視，因為它是反映放電故障的主要指標。n（3）處理辦法。首先視情況補做有關電氣試驗，如一次繞組直流電阻測量、高壓下介損、局部放電測量等進一步判斷故障性質和確定故障部位。如判斷為非故障性質，可進行換油處理或對絕緣油脫氣處理。如判斷為懸浮放電或電氣接觸不良，常見的原因則是電流互感器一次繞組引線內部連接螺

22、栓松動或外部引線接觸不良、電壓互感器鐵芯穿芯螺桿電位懸浮放電等，因此可進行相應處理。如確認為絕緣故障，則必須進行解體檢修，必要時返回制造廠處理。5.2、預防性試驗缺陷處理n4、 局部放電量超標n 主要是由于產品制造工藝不良、絕緣處理不當等先天性缺陷引起，也可能與運行中由于承受過電壓、過電流造成絕緣受損有關，一般應進行解體檢修，必要時返廠處理。如為注油工藝不良，油中存在大量氣體，絕緣油中氣泡在電場作用下發(fā)生局部放電則可采用現(xiàn)場脫氣處理。n5、 串級式電壓互感器絕緣支架介損超標n 老型號串級式電壓互感器，其絕緣支架材質差、介損高，當時制造廠出廠時對電壓互感器介損沒有要求，造成存在缺陷的產品不能及時

23、發(fā)現(xiàn)，致使在產品投運后發(fā)生多臺事故，處理辦法是更換原支架為高性能、低介損的電木板或層壓紙板支架。n6、 電容式電壓互感器介損超標n 當電容式電壓互感器電容分壓器的10kV下的介損超標時，可提高至額定電壓下復試，當試驗值符合規(guī)程要求時，可繼續(xù)投運，否則應退出運行。6、互感器事故預防與缺陷處理n（1）電容式電壓互感器電容單元滲漏油的應立即退出運行。SF6氣體絕緣互感器氣體壓力下降到報警壓力0.3MP 時要及時補充氣體，一般不應在帶電情況下補氣，以防發(fā)生事故，如含水量超過300uL/L 時應停止運行，并作SF6氣體脫水處理。油浸式互感器滲漏油的應限期處理，嚴重漏油的要退出運行。n（2）對采用硅橡膠外

24、絕緣和帶有硅橡膠增爬裙的瓷絕緣，要經常檢查硅橡膠表面的放電情況，如有放電現(xiàn)象應及時處理。n（3）對確認存在嚴重缺陷的互感器及時處理或更換。對介損上升或懷疑存在缺陷時應縮短試驗周期，進行追蹤檢測。當油中的溶解氣體中有乙炔存在時，應盡快查明原因或退出運行。當氫單項超過注意值時，應考察其增長趨勢，如多次測量數據平穩(wěn)，則不一定是故障的反映，可安排脫氣處理。如數據增長較快，則應引起重視。6、互感器事故預防與缺陷處理n（4）運行中互感器，當發(fā)現(xiàn)冒煙或膨脹器急劇變形（如明顯向上升起）等危急情況時，應立即切斷互感器有關電源。電壓互感器當二次電壓異常變化時，應迅速查明原因，如電容式電壓互感器有可能發(fā)生自身鐵磁諧

25、振，電磁式電壓互感器有可能內部絕緣n出現(xiàn)故障，危急時應退出運行。n（5）為防止鐵磁諧振過電壓燒毀電磁式電壓互感器，在系統(tǒng)運行方式和倒閘操作中，應避免用帶斷口電容的斷路器投切帶有電磁式電壓互感器的空母線，運行方式不能滿足要求時，應采取其他措施，如更換為電容式電壓互感器等。n（6）對電容式電壓互感器應注意可能出現(xiàn)自身鐵磁諧振，安裝驗收時對速飽和阻尼方式要嚴格把關，運行中應注意對電磁單元進行認真檢查，如發(fā)現(xiàn)阻尼器未接入或出現(xiàn)異常時，互感器不得投入運行。n（7）電容屏型（U 型結構）電流互感器，為確保母差保護正常工作，宜將母差保護二次繞組緊靠一次母線側安裝，避免U 型底部事故時擴大事故影響范圍。n（8

26、）根據電網發(fā)展情況，定期核對運行中電流互感器動熱穩(wěn)定電流，當所在變電所短路電流超過互感器銘牌規(guī)定的動熱穩(wěn)定電流值時，應及時安排更換互感器。n（9）積極開展紅外測溫等帶電監(jiān)測工作，及時發(fā)現(xiàn)運行中互感器的缺陷，減少事故發(fā)生。三、互感器的試驗方法及項目1、電流互感器出廠試驗項目n出線端標志檢驗（極性檢查）n二次繞組工頻耐壓試驗n一次繞組段間工頻耐壓試驗n匝間過電壓試驗n一次繞組工頻耐壓試驗n局部放電測量n誤差測定n電容及介質損耗因數測量n絕緣油性能試驗n密封性能試驗n伏安特性測量（復合誤差間接發(fā)測量）2、電壓互感器出廠試驗項目 n絕緣油性能試驗n密封性能試驗n出線端標志檢驗（極性檢查）n二次繞組工頻

27、耐壓試驗n介質損耗因數測量n繞組段間工頻耐壓試驗n一次繞組工頻耐壓試驗n局部放電測量n勵磁特性測量n誤差 測定3、電容式電壓互感器出廠試驗項目n外觀檢查n電容分壓器的試驗n密封性能試驗n繞組的極性檢驗n電磁單元的工頻耐受電壓試驗n電容分壓器的低壓段子對地工頻耐受n 電壓試驗n保護裝置工頻放電電壓試驗n準確度試驗互感器的試驗條件n一般試驗項目按下面要求，具體的試驗項目如無另外規(guī)定的按下面執(zhí)行。n環(huán)境溫度 540（另有規(guī)定的出外）n試品溫度與環(huán)境溫度無明顯差異n環(huán)境相對濕度 60n試驗場所不得有明顯的交流和直流外來電磁場的干擾n試驗應在裝配完好的產品上進行n試驗場地具有單獨工作接地和保護接地，設置

28、保護柵欄n試品與接地體或鄰近體的距離一般應大于試品高壓部分與接地部分的最小空氣距離的1.5倍試驗方法n具體試驗方法見 nJB/T 5356-2002 電流互感器試驗導則 JB/T 5357-2002 電壓互感器試驗導則 電流互感器試驗方法 n4、密封性能試驗n4.1 油浸式互感器n4.1.1 主要設備： 電流互感器試驗方法電流互感器試驗方法電流互感器試驗方法電流互感器試驗方法電流互感器試驗方法電流互感器試驗方法電流互感器試驗方法電流互感器試驗方法電流互感器試驗方法電流互感器試驗方法電壓互感器試驗方法電壓互感器試驗方法電壓互感器試驗方法電壓互感器試驗方法電壓互感器試驗方法電壓互感器試驗方法電壓互

29、感器試驗方法電壓互感器試驗方法電壓互感器試驗方法電壓互感器試驗方法電壓互感器試驗方法電壓互感器試驗方法電壓互感器試驗方法四、互感器類設備典型缺陷分析2009年，公司系統(tǒng)110（66）kV及以上互感器缺陷共計164臺次。互感器類設備典型缺陷分析n從缺陷統(tǒng)計情況可以看出，互感器缺陷主要集中于滲漏油或氣體泄漏（67臺次）、絕緣油色譜超標（23臺次）、接頭發(fā)熱（10臺次），其他缺陷還包括受潮、末屏接地不良、電容式電壓互感器二次電壓異常等。n互感器本體滲漏油或氣體泄漏為67臺次，占總缺陷的40.85%?；ジ衅鞅倔w滲漏油或氣體泄漏缺陷通過近幾年的密封改造和老舊互感器的更新，有了較大的改善，但所占缺陷比例仍

30、然很高。 互感器類設備典型缺陷分析一、電容型電壓互感器典型缺陷分析 二次電壓異常 1、電容分壓器故障 2000年6月26日，某500kV線路CVT二次電壓異常，運行條件下二次電壓實測值為：A相58V、B相58V、C相53.6V，電壓不平衡率約為-7.6%。在停電條件下對該CVT進行電容量測試(單位：pF)，結果如下：B相：C11=17543.5，C12=16119.7，C13=19402.7，C2=84906.6；C相：C11=17030.0，C12=16096.7，C13=19383.7，C2=91487.2。實測分壓電容C2與出廠值變化率：B相為2.6%，C相為11.39%；電容分壓比計算

31、值與出廠值相差百分數：B相為2.2%，C相為9%；運行條件下二次電壓的不平衡率與電容分壓比不平衡率基本一致。隨停電進行解體檢查，發(fā)現(xiàn)缺陷CVT分壓電容器C2中有電容元件擊穿，如下圖所示。 2、中間變一次繞組故障 2004年12月4日，某220kV變電站發(fā)“220kV母線表計電壓消失”光字牌。檢查發(fā)現(xiàn)220kV 母CVT二次主繞組、副繞組、剩余繞組均無輸出。停電后：(1)采用“自激法”做C1、C2的電容量及介損，發(fā)現(xiàn)電橋顯示勵磁電流為零，電壓加不上去；(2)采用正接線測C上，C下，經過換算與預試結果一致。(3)用QJ42型直流電橋做三組二次繞組的直流電阻，并與出廠數據進行比較沒有異常變化； (4

32、)取油樣分析，取樣過程中發(fā)現(xiàn)該PT的油樣顏色呈深黑色。色譜結果嚴重超標。 對故障CVT進行了解體檢查，發(fā)現(xiàn)一次繞組尾端(尾部引線引出部位)有明顯的發(fā)黑碳化現(xiàn)象，如下圖所示。 3、阻尼裝置故障 2009年10月30日，220kV天柱變按計劃啟動送電，在保護檢查過程中，發(fā)現(xiàn)220kV母C相電壓比其余兩相稍低，10月31日11時30分，母不平衡電壓增長至14V，并且其中間變油箱溫度異常升高，紅外測溫顯示C相中間變油箱溫度明顯高于其它兩相。 電容分壓器首端出線套管根部連接線情況 電磁單元二次引接線情況 4、保護避雷器故障 某型號為TYD110/ 0.01H的CVT在正常運行條件下，2組二次線圈輸出電壓

33、均為零(正常狀態(tài)下分別為110/和100V)。現(xiàn)場檢查CVT外觀正常，無異常。通過各種試驗，檢查到CVT中間變一次側并聯(lián)的避雷器出現(xiàn)故障。用兆歐表測量該避雷器對地絕緣電阻為零，將該避雷器解體，發(fā)現(xiàn)該氧化鋅閥片表面已有明顯擊穿痕跡，由此可知是由于避雷器擊穿導通，中間變高壓側短路接地。 35、電容分壓器首端出線套管故障 n2008年9月4日，某集控站值班員發(fā)現(xiàn)某220kV母B相CVT電壓出現(xiàn)異常，只有6.7kV，而A、C相電壓均為131kV。n停電后，試驗人員對該只CVT進行高壓電氣試驗，試驗時采用自激法測量電容分壓器上、下節(jié)電容量和tan時，電壓加不上去，低壓繞組直流電阻數據正常，后改用正接線(

34、試驗電壓10kV)測量，電橋數據無電容量顯示，再用反接線施加5kV至分壓電容端部，測量三個低壓繞組電壓均在0.1V0.2V(正常狀況三個低壓繞組電壓應在4.5V9V間)，確定該只CVT內部存在故障。 對該只CVT解體檢查發(fā)現(xiàn)電容分壓器首端出線套管根部有明顯的樹枝狀放電痕跡，如下圖所示，而且電磁單元油箱內散發(fā)焦糊味。 電容分壓器首端出線套管 對該出線套管的絕緣狀況進行了檢測，當搖表加壓5kV時，絕緣正常，但加壓到10kV時該套管即被擊穿，這說明該套管絕緣確實存在問題 6、電容分壓器頂部缺油 n2006年10月10日，某220kV變電站110kV母壓變技改更換，安裝前測試待裝設備正常，投入系統(tǒng)運行

35、，到10月13日18時，110kV母A相電壓升高16V，引發(fā)控制室內響起警鈴聲及“110kV母差保護裝置異常報警”信號。隨即將110kV母線壓變退出系統(tǒng)，并對A相CVT進行了解體檢查。n解體前，對其進行了常規(guī)試驗，結果如下表所示： 取出電容單元后，發(fā)現(xiàn)分壓電容器頂部缺油，十幾個元件無油浸泡痕跡，進一步檢查發(fā)現(xiàn)分壓電容器共83個電容元件，C2為27個 C1為56個，C1頂部擊穿18個元件，如下圖所示。 n2009年8月7日， 某220kV變電站運行人員發(fā)現(xiàn)220kV A母壓變三相電壓不平衡。經檢查發(fā)現(xiàn)該壓變二次公共端子短接片接觸不良，將該短接片更換后，壓變二次電壓正常。 7、二次公共端子短接片接

36、觸不良一、電容型電壓互感器典型缺陷分析一、電容型電壓互感器典型缺陷分析 紅外測溫異常紅外測溫異常 1、電容分壓器故障 2006年8月2日16時左右，某電廠試驗人員對2731線路CVT做紅外例行檢測，發(fā)現(xiàn)B相CVT電容分壓器下節(jié)電容器靠近法蘭處溫度異常，較其它相同一位置溫度相差9，相對溫差為100 （1）三相對比情況 （2）B相CVT情況常規(guī)試驗顯示C12增加了32，這說明C12可能存在故障。 解體后取出電容單元，發(fā)現(xiàn)最上端電容單元有爆出現(xiàn)象。打開該電容單元，發(fā)現(xiàn)第19片電容有明顯的毀壞痕跡，如下圖所示，而第1026片電容情況良好，用萬用表測得其電容量正常。2、中間變一次繞組故障 n某單位進行紅

37、外檢測，發(fā)現(xiàn)某220kV線路A相CVT中間變油箱溫度異常，最高溫度達67.7，而其它兩相溫度為41.7。事發(fā)前，該設備預試結果、紅外檢測結果正常。n通過對4812線路A相CVT取油樣分析，總烴、乙炔、氫氣含量均超過注意值，電容單元C1、C2電容量均正常，分析中間變存在內部故障。 解體時，拆除電容分壓器單元，將CVT底座（電磁單元）打開，把其中的各元件（電磁式電壓互感器、阻尼器、補償電抗器等）拆除，進行了外觀檢查，未發(fā)現(xiàn)明顯異常。隨后對中間變一次繞組進行了逐層解體檢查，在扒開第6層時即發(fā)現(xiàn)繞組漆包線、絕緣層顏色變深，并散發(fā)出焦糊味，扒至第9層時漆包線顏色明顯變黑，扒至第12層時發(fā)現(xiàn)匝間、層間絕緣

38、已完全發(fā)黑。 (2)第12層絕緣已炭化n(1)第9層漆包線明顯變黑一、電容型電壓互感器典型缺陷分析一、電容型電壓互感器典型缺陷分析 試驗結果異常試驗結果異常 1、絕緣電阻異常 2008年4月25日，某110kV變電站110kV母B相壓變預試發(fā)現(xiàn)絕緣電阻只有2M左右?，F(xiàn)場檢查后發(fā)現(xiàn)一次中性線有破損、對地放電現(xiàn)象，現(xiàn)場采取在中性線加裝絕緣護套，絕緣試驗合格后，4月27日投運后運行正常。 2、N未接地 n2007年3月20日，某單位在設備安裝前，對待裝設備進行測試，發(fā)現(xiàn)有1臺CVT的電容量及介損無法檢測。n解體檢查，發(fā)現(xiàn)電容量及介損無法測量的原因為C2末端引出線與壓變端子盒接線端子連接脫落造成的。

39、一、電容型電壓互感器典型缺陷分析一、電容型電壓互感器典型缺陷分析 巡視發(fā)現(xiàn)的異常巡視發(fā)現(xiàn)的異常 2009年12月5日14時許，220kV西梁山變對110kV母恢復操作，壓變受電后，發(fā)現(xiàn)B相電壓顯示異常，且電磁單元油箱內有明顯異常聲。故障后進行檢查測試，發(fā)現(xiàn)電磁單元一、二次繞組絕緣均為零，C1、C2電容量及介損無法檢測。該CVT系湖南三電2007年8月產品，2007年8月底安裝投運。 1、異常聲響 解體發(fā)現(xiàn)的繞線記錄單 制作工藝極為粗糙，二次布線不整齊 電磁單元完全燒毀 電磁單元油樣異常 2、二次端子滲漏油 2010年2月23日，某220kV變電站運行巡視人員發(fā)現(xiàn)某線路壓變有油滴從電壓互感器接線

40、盒處滴落，大約半分鐘一滴。經現(xiàn)場查看，判斷為設備運行年限較長，密封圈老化。af端子處滲漏油3、觀察孔油色異常 n2010年5月4日，某220kV變電站運行人員在設備巡視中發(fā)現(xiàn)220kV母壓變C相中間變觀察孔油色較其他兩相偏黑。n取油樣化驗，結果顯示該相壓變絕緣油中出現(xiàn)了乙炔 4、電容分壓器與中間變的密封處冒氣泡 n某500kV變電站值班員巡視時發(fā)現(xiàn)某線A相CVT的下節(jié)電容器與中間電磁單元的密封處冒氣泡，停電后，打開中間電磁單元端蓋的放氣孔，發(fā)現(xiàn)放氣孔有一定壓力的油氣冒出。停電試驗時，發(fā)現(xiàn)分壓器高、低壓電容的電容量和介質損與上次的試驗值相比較變化不大，但中間電磁單元的大X端的絕緣電阻從5000M

41、下降為10k。油位指示已經超過油標的最高位，打開放油閥(離底面有2-3cm的距離)放油用以調整油位時，放出的體積約為300cm3的水量，其表面有一層很薄的油膜。n解體后發(fā)現(xiàn)，中間電磁單元內的油面仍然很滿，其中間電磁單元鐵 表面有多處銹蝕(最大銹蝕面積約10cm2)。其原因是底座密封不嚴，致使中間電磁單元大量進水。 綜合分析與建議 n2000年以來，我省發(fā)生多起CVT故障和缺陷，表現(xiàn)形式和原因也千變萬化，但都與其采用的工藝、材料、運行維護有關。因此，為確保我省CVT安全、可靠運行，特提出如下建議：n(1)加強對運行中CVT二次電壓監(jiān)測，二次電壓即使只有細微變化也要引起高度注意。主要有三種類型，即

42、二次電壓不平衡、二次電壓無輸出、二次瞬間失壓。n(2)利用紅外成像儀，不定期對CVT進行紅外測溫，觀測電容分壓器、中間變內部是否有異常發(fā)熱跡象。n(3)加強設備巡檢、重點關注有無異常震動、異常聲音及異味；有無滲漏油現(xiàn)象。 n(4)認真做好例行試驗，要將對電容元件電容量的測量值與歷史數據和不同相間電容量進行比較。若電容量變化較大，就可判明有電容元件擊穿或受潮的可能，應立即退出運行，以防止部分良好的串聯(lián)電容元件因承受過高的電壓而引起爆炸事故。n(5) 運行維護中要注意電磁單元箱體的檢修維護，定期緊固聯(lián)接螺栓，檢查密封膠墊的壓緊程度、彈性和老化情況，必要時應設法更換。n(6)投產驗收時應進行現(xiàn)場實地

43、查看，并對出廠試驗報告、設計圖紙資料、開箱驗收記錄、安裝記錄、監(jiān)理報告、交接驗收報告、調試報告等全部技術資料進行詳細檢查，審查其完整性、正確性和適用性。n(7)積極推行不拆引線試驗方法，盡量避免拆接一次引接線對設備造成不必要的損傷。n(8)加強信息溝通，出現(xiàn)異常要嚴格按照省公司技術監(jiān)督要求，及時向省公司匯報，以便省公司及時發(fā)出預警。 二、電流互感器典型缺陷分析二、電流互感器典型缺陷分析n1、一批220kV SF6電流互感器耐壓擊穿n2008年湖南某廠生產的48臺220kV SF6電流互感器在現(xiàn)場老練試驗時，其中有6臺產品發(fā)生絕緣擊穿。其中4臺產品在支撐絕緣子內表面有明顯的放電痕跡。395/46

44、0kVn2、500kV SF6電流互感器耐壓擊穿n2009年，陜西某廠500kV SF6電流互感器在進行老練試驗時擊穿，返廠解體發(fā)現(xiàn)軀殼內表面油漆大面積脫落、起泡，盆式絕緣子存在明顯放電痕跡，分別見圖1及2。n檢查中還發(fā)現(xiàn)部分電流互感器的軀殼內表面臟污程度較為嚴重，表明在油漆噴涂清理檢驗環(huán)節(jié)工藝控制存在問題，見圖4。產品軀殼外委生產，外協(xié)廠及其簡陋，噴漆所用的油漆質量沒有保證。本次故障的原因是電流互感器生產廠家對油漆外協(xié)廠家的生產工藝控制不嚴，對外協(xié)件把關不嚴是該批次產品故障的根本原因。n3、充氮密封式結構電流互感器爆炸n2001年8月2日，XX變電站273間隔C相CT在正常運行中發(fā)生爆炸，附

45、近的刀閘等設備瓷套受損。該型互感器裝設的早期氣墊隔板式儲油柜是充氮密封式結構，沒有金屬波紋膨脹器，其外觀和盒式膨脹器較為相似，受潮進水后在運行中發(fā)生爆炸。4、試運行期間油浸倒置式電流互感器爆炸n2004年，XX變電站1臺220kV電流互感器是江蘇某廠生產的LVB-252W2油浸倒置式電流互感器，在帶電16小時后突然發(fā)生爆炸，爆炸產生的瓷碎四處飛濺，最遠飛至60多米外。經現(xiàn)場解剖分析，事故原因是制造工藝缺陷導致主絕緣擊穿所致。5、返廠檢修后的油浸倒置式電流互感器爆炸n上海某互感器廠一批油浸倒置式電流互感器由于絕緣油介損超標，整批返廠檢修，修后出廠試驗和交接試驗均正常，但投運后6月11日和6月15日分別發(fā)生爆炸，解體分析認為互感器在返廠處理期間，制造廠改變了處理工藝，而造成了互感器存在內部缺陷，但此類缺陷無法通過局部放電、耐壓等試驗手段檢出，帶病投運后不久即發(fā)生爆炸。n6、SF6電流互感器運行中防爆膜破裂n陜西某廠生產的CT C相壓力表指示值僅為0.34Mpa，并可聽到異常的漏