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一起220kVSF_6电流互感器主绝缘击穿故障分析与处理

2022-01-30 来源:好走旅游网
第-b/k卷 第三期 安徽电气工程职业技术学院学报 Vo1.1 8,No.3 JOURNAL OF ANHUI ELECTRICAL ENGINEERING PROFESSIONAL TECHNIQUE COLLEGE 2013年9月 September 2013 一起220kV SF6电流互感器主绝缘击穿故障分析与处理 别长报 ,邵雪敏 ,石 伟 (1.宿州供电公司,安徽 宿州 234000;2.萧县供电公司,安徽 萧县235200) 摘 要:通过对一起220kV SF 电流互感器事故的分析与处理,指出了设备制造厂家和设备管 理中存在的问题。对该起故障的保护信息、现场检查情况、设备的内部结构进行了具体分析。 关键词:SF 电流互感器;绝缘击穿;故障分析;处理 中图分类号:TM452 文献标识码: A 文章编号: 1672.9706(2013)03.0028—03 is and Treatment of nain Insulation Breakdown Fault in 220kV SF6 Current Transformer B/E Chang—bao ,SHAO Xue—rain ,SHI Wei Suzhou Power Supply Company,Suzhou 234000,China;2.Xiaoxian Power Supply Company,Xiaoxian 235200,China) Abstract:Based on the analysis and processing of the 220kV SF6 current transformer accident,the prob— lems existed of the equipment manufacturer and in the equipment management are pointe protection information,inspection,the device S internal structure are analyzed. Key words:SF6 current transformer;insulation breakdown;fault analysis;treatment 0 引言 sF 电流互感器是近年来出现的一种新型电气设备,它以sF 气体间隙作为主绝缘,其结构简单, 运行维护工作量小,且具有良好的性能,因此得到越来越广泛的应用。随着此类设备运行数量的不断增 加,发生故障的次数也越来越多,严重影响着电网的安全。文章对一起220kV SF 电流互感器绝缘击穿 故障进行分析,对其制造、运输和维护检查中的若干问题提出了改进建议。 1故障情况 宿州供电公司某220kV变电站共有2台主变压器,母线接线形式为双母线分段接线。事故前2台 主变并列运行,系统无操作。2011年5月22 13 16点17分49秒,该变电站2号主变压器差动保护突然 动作,变压器三侧断路器跳闸,35kVⅡ段母线失压。故障发生后,公司技术人员对2号主变压器差动范 围内的一次二次设备进行初步检查以确定有无明显故障点,检查情况如下。 外观检查:2号主变压器本体无油迹、油位指示符合温度曲线、油温和绕组温度正常,主变压器瓦斯 未动作;瓦斯继电器无气体,油色正常、油温45度,接线盒密封良好,无受潮痕迹,压力释放阀正常未动 作。主变压器油枕呼吸器管路畅通,油枕无渗漏油;冷却器工作正常,冷却器停运时油泵负压区无渗漏。 现场保护信息:2号主变压器220kV侧光字牌报“主变压器保护B柜差动跳闸”,保护装置B相差 流二次值为33.913A;35kV侧公用光字牌:“35kVⅡ母线电压互感器计量失压,主变压器录波启动”;2 号电容器光字牌报“装置保护动作”;220、110kV侧“故障录波器启动”。 18点45分,调度下令将2号主变压器单元由热备用转检修。 2 故障分析 2.1保护信息分析 收稿日期:2013-01—02 作者简介:别长报(1987.),男,江苏宿迁人,主要从事变电设备试验化验工作。E-mail:biechangbao@126・com ・28・ 别长报,邵雪敏,石 伟:一起220kV SF6电流互感器主绝缘击穿故障分析与处理 故障发生后,调阅2号变压器三侧故障录波图和继电保护动作情况,根据2号主变压器2套比率差 动保护均动作出口,说明故障应在2号主变压器三侧断路器电流互感器以内。220kV部分A、c相电流 略有变化,B相电流峰值达8.14kA,B相电压降至0,零序电流与B相电流方向一致,峰值达7.6kA,这 表明故障为单相对地短路故障。2号主变压器高阻差动电流取自主变压器套管电流互感器,其零序电 流滞后零序电压90。,保护未动作,同时非电量保护未动作,说明故障不在主变压器本体,应在主变压器 套管的电流互感器之外。110kV母差保护、线路保护未动作,说明对地故障点不在110kV部分。 由以上保护分析可得初步结论是,该变电站2号主变压器从220kV变压器套管电流互感器外侧到 220kV断路器电流互感器内侧存在高能量单相短路接地情况。 2.2现场检查情况分析 为进一步判断故障点,对该变电站2号主变压器从220kV变压器套管电流互感器外侧到220kV断 路器电流互感器内侧所有一次电器元件进行了深入的检查分析。检查发现2号主变高压侧2702电流 互感器B相sF 压力值为0.05MPa,远远低于正常值0.4MPa,且顶部防爆膜鼓起破裂。其余设备外观 未发现明显异常迹象,判断2702电流互感器B相故障。此电流互感器生产厂家为江苏精科互感器厂, 产品型号:LVQB一252W2,投运日期为2003年10月29日,额定电流比:2×600/5。 电气试验人员对变压器本体进行绕组变形、主绝缘电阻、铁芯绝缘电阻、绕组直流电阻、绕组本体介 损和高压侧套管介损等试验 ,各项试验数值均在合格范围之内且与上一周期例行试验数据基本一 致。对主变三侧避雷器进行绝缘电阻、直流参考电压及泄漏电流试验未发现异常。对变压器本体进行 取油样分析,色谱分析数据见表1,未见异常 。 表1本体油中色谱分析数据记录(单位: /L) 对2702电流互感器B相进行分解产物测试时发现s0 和SOF:气体含量超标,其中s0:为32.12 L/L、 SOF:为20.8 L/L。通过研究各种绝缘材料的裂解机理、分解产物的特征和大量的故障实例可以知道:sO:和 SOF:是sF 气体电弧放电产生的杂质 ,因此断定2702电流互感器B相内部存在严重的高能放电故障。 2.3结构及绝缘性能分析 2702B相SF 电流互感器采用倒置式结构,由头部(金属外壳)、高压绝缘套管和底座组成,二次绕组 及其屏蔽罩通过绝缘支撑件进行固定,并与高电位隔离,因此需要有稳定良好的绝缘性能。220kV及以上 电压等级的sF 电流互感器,内部场强高,均压难度大,绝缘支撑件需要长期耐受更高的电压,只要出现破 坏电场均匀的因素或支撑件存在很小的缺陷,即可导致故障的发生 。在外壳下法兰及高压套管上法兰 连接处与二次绕组出线屏蔽管间电场分布不均匀,为板一棒电极结构,出现高能量放电的可能性较大。 3故障点的确认及原因分析 3.1返厂检查情况 为了进一步查明原因,对2702电流互感器B相进行返厂解体检查。检查发现故障流变外观无明显 异常,压力值为0。取出一次导电杆后,一次导电杆上无明显的放电痕迹,吊起顶部金属罩,即发现二次 线圈屏蔽罩及顶部屏蔽罩内上有明显的放电点,见图1、2;二次绕组屏蔽罩上有明显的水迹,见图3;吊 取顶部屏蔽罩后,发现其顶部防爆膜开裂,见图4。 取下防爆膜后,发现其内部有大量腐蚀性铜绿。该防爆膜系大连理工大学安全设备厂生产,型号为 YCH50—0.80—90。 3.2故障原因概述 通过解体及分析确认本次故障原因可能为以下两点:(1)产品设计缺陷:防爆膜存在结构缺陷(凹 式结构),易积水、积雪,冬天结冰时极易造成防爆膜破损,且出厂时没有加装防雨帽等保护措施,运行 中防爆膜破裂漏气进水受潮,内部绝缘降低,造成电流互感器外部大罩对内部二次绕组屏蔽罩放电。 (2)产品质量问题:制造厂家对其外购部件把关不严,该防爆膜存在气泡、微小裂纹等先天性缺陷,在长 ・29. 

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