电流互感器异常故障的诊断与分析

电流互感器异常故障的诊断与分析　罗　浪，李佳，马雯君，姚佶，欧阳周迪　４３００７７）　（湖北省电力公司检修公司运检部，湖北武汉摘要：电流互感器是电力系统重要设备之一，结合案例分析电流互感器的异常情况，为电流互感器的故障排查和原因分析提供参　考和借鉴。　关键词：电流互感器；故障诊断；故障分析山中图分类号：ＴＭ６２３＿３　０引言　ＤＯＩ：１０．１６６２１／ｊ．ｅｎｋｉ．ｉｓｓｎｌ００１—０５９９．２０１７．０８Ｄ．７２　文献标识码：Ｂ　Ａ相数据异常，其中乙炔含量达到１５０２　【几，电流互感器Ｂ　电流互感器是电力系统中计量和保护的重要设备，一旦发　相、Ｃ相均含有微量乙炔。为保证数据准确性，试验人员分别使　用ＺＦ３０１Ｂ型和中分２０００型色谱分析仪进行复测，检测结果仍　显异常。经密封取油样后送至国网湖北电科院进行复测，检测结　果也为异常，乙炔含量达到２２２７　Ｉ儿。为此，紧急使用ＬＶＢ一　２２０Ｗ３型备品对站内２４３　三相电流互感器进行了更换，并恢复　２２０　ｋＶ的Ｆ线运行。　生故障就会造成变电站母线停电，或区域内大面积停电，不仅给　企业带来极大损失，也给人们正常生活造成极大影响。随着输变　电设备状态检修的深入，湖北省电力公司检修公司开展了带电　取油样和进行油色谱试验等，可在设备运行状态下早期发现隐　性故障，通过及时采取相关措施，保证了电力设备的安全与稳定　运行。　２．２色谱分析结果　２０１７年３月２２日，对电流互感器进行油中溶解气体分析，　１　设备及方式情况简介　１．１设备情况简介　某５００　ｋＶ变电站２２０　ｋＶ编号为“山２４３”电流互感器，型　号为ＬＢ一２２０，出厂时间２０１５年９月１日，投运时间２０１６年１　月２３　Ｅｔ。在经过１８个月的运行后，在２０１７年１月８　Ｅｔ进行了　交接试验。在进行相关实验时，所有的实验数据显示合格。　发现电流互感器Ａ相数据异常，其中乙炔含量达到１５０２　Ｉ几，　电流互感器Ｂ相、Ｃ相含有微量乙炔。３台设备均为同一厂家生　产，２０１５年９月１日出厂，２０１６年１１月２３日投运，型号为ＬＢ一　２２０。为保证数据准确性，试验人员分别使用ＺＦ３０１Ｂ型和中分　２０００型色谱分析仪再次进行复测，检测结果见表１。　表１色谱分析结果　１．２事件前运行方式　某５００　ｋＶ变电站站内有３个不同的电压等级，分别为５００　ｋ，　２２０　ｋＶ和３５　ｋＶ。其中２２０　ｋＶ进线共有６回，母线采用双母双　分段的接线方式。５００　ｋＶ采用一个半接线方式，共有４回进线。　３５　ｋＶ采用　母线运行，供站用电运行。事故发生前的运行方式为：　（１）５００　ｋＶ系统。５００　ｋＶ的１　，２　母线，Ａ回线、Ｂ回线、Ｃ回　线和Ｄ回线，以及５０２２，５０２３，５０４１，５０４２，５０４３，５０５１，５０５２，５０５３　开关，均为运行状态。　（２）２２０　ｋＶ系统。２２０　ｋＶ的Ｅ回线在３　母线运行，Ｆ回线、　Ｇ线在　母线运行，３　变压器的中压侧、Ｈ回线在５　母线运行，　Ｉ回线在６　母线运行，２２０　ｋＶ的３　，　，５　，６＃母线是合母运行，　母联山２４１断路器为运行状态，Ｊ回线是检修状态。　（３）３５　ｋＶ系统。３５　ｋＶ的３—１ｃ，３—２Ｃ和　所用变压器为　热备用状态；３５　ｋＶ的３—１Ｌ，２—２Ｌ为运行状态；３５　ｋＶ的３—２Ｌ　为热备用状态；３５　ｋＶ的２　变压器，３５　ｋＶ的１５＊母线设备柜、　编号为“山９１”开关柜为运行状态。　２诊断过程分析　２．１诊断和处置过程　按停电检修计划，２０１７年３月２１　Ｆｔ　７．＇００至３月２４日１８．－００，　在进行检测时，采用ＣＡ２００水分测试仪进行微量水分的测　试，根据测试结果显示，Ａ相的氢气（Ｈ　）、甲烷（ＣＩ４　）、乙烯　（Ｃ２Ｈ　）、乙烷（Ｃ：Ｈ　）、乙炔（ｃ２Ｈ：）气体检测结果超标；Ｃ相电流互　感器含微量乙炔。　２．３原因分析　对存在问题的Ａ，ｃ相解体后发现，Ａ相电流互感器零屏　引出线根部有明显放电烧灼痕迹，并有黑色油泥堆积，在对应的　一对２２０　ｋＶ的Ｆ回线相关设备进行定检工作。３月２２　Ｅｔ　１９：００，　在对站内２４３　电流互感器进行油色谱分析时，发现电流互感器　次导体上有明显的电击点。经分析认为，是因零屏引出线根部　设备篁理与维信２ｏ１７　Ｎｏ８（Ｆ）固　出现绝缘损伤，导致引出线与一次导体之间存在放电现象，持续　间。施加时间是１　ｍｉｎ。实验结果未出现击穿和闪络现象，说明　电流互感器的耐压实验合格。　（４）对异常电容器解体。通过对色谱分析异常的电容器进行　解体，发现异常相的零屏引出线根部出现了断裂情况，并且Ｌｊ正　常相的零屏引出线根部相比，存在油泥堆积的现象，一次导体存　在明显的发电痕迹。　３分析结果与处置措施　放电产生油泥堆积，导致一次导体有明显电击点，并引起油中溶　解气体超标。为保障诊断结果的正确性，在诊断分析过程中对于　Ａ相电流互感器进行了局部放电测试、介质损耗因数测量和耐　压实验。　（１）局部放电测试及结果。按照实验标准，对于被实验设备　施加额定电压的８０％的电压作为实验电压，持续时问为６０　ｓ。　而后降低到局部放电测试的电压下进行，实验时间为５　ｒａｉｎ。施　加电压是随时间由小而大进行变化，结果见表２。两种状态下测　试对应的局部放电量见表３。　通过测试结　果发现，１７４　ｋＶ　３．１情况分析　通过局部放电测试、介质损耗因数测量和耐压实验，以及现　场解体观察４种实验，确定故障为：零屏引出线根部因绝缘降　表２施加电压情况　低，导致引出线与一次导体之间出现放电。而持续的发电则导致　油泥的堆积以及发电和电灼，最终导致油中溶解气体超标。另　外，通过逆向推断，它是一次绕组装配中因刮蹭导致绝缘降低的　１７４　和２５２　ｋＶ测试阶　段都町以通过测　试。　时间段，ｓ　０－６５　６６～３ｏｏ　施加电压／ｋＶ　安装问题。因此，零屏引出线损伤是装配不当造成的，要求制造　厂改进装配上艺，避免再次发生。　３．２采取措施　２５２　（２）电容量和　截止损耗因数测　试。测试方法：在　额定频率下采用　２８４０点桥测量被　测试对象的电容　表３局部放电量测试结果　（１）对异常电流互感器进行色谱分析，初步判断故障类型。　（２）通过局部放电测试、介质损耗因数测量和耐压实验，并　以此作为判断依据，决定下一步的故障判断措施。　（３）结合初步判断结果对故障设备进行解体，以最终确定异　常产生的原因。　量以及介质损耗因数。并在１０　ｋＶ，７２　ｋＶ和１４５　ｋＶ不同的电　压等级下进行测试，测试结果见表４。通过实验发现，电容量稍　微偏大。　表４电容量和介质损耗因数测试结果　（４）从分析结果，确定运维、检修或安装调试中存在的不足，　并加以改进。　４结语　电流互感器是电力系统计量和保护中的重要设备，对其异　常情况进行排查和分析十分重要。首先应了解事件发生前的电　网运行方式；其次对异常诊断的流程进行描述，包括色谱分析、　电气试验等。然后对现场勘查后进行初步判断，包括高压试验和　设备解体等，以便对判断结果进行最终验证。采用该方法对电流　互感器故障进行诊断和分析，不仅可达到事半功倍的效果，而且　（３）一次绕组１二频耐压测试。实验方法是：将电流互感器的　二次绕组、末屏及外壳进行短路并且接地，对其施加电压，施加　电压为３６８　ｋＶ，施加电压位置为一次二组对二次绕组及地之　对提高设备功能具有一定意义。　ｆ编辑王永洲］　【封面广告说明　青岛锐奥德扭力工具有限公司是加拿大ＲＡＤ　Ｔｏｒｑｕｅ　Ｓｖｓ—　ｔｅｍ￥公司在中国设立的唯一子公司，是ＲＡＤ品牌气动、电动、电子　精控、充电扭矩扳手、扭矩传感器校验设备、智能套筒以及零配件　的唯一官方授权渠道。　青岛锐奥德扭力工具有限公司的设立旨在为中国市场的客户　提供产品本地化的售前、售中、售后服务，是ＲＡＤ全球市场长期　战略发展的重点计划，也是继欧洲分公司、澳洲分公司在海外设立　的第三家分公司。ＲＡＤ中国将全面配备ＲＡＤ品牌旗下所有系列的　气动、电动、电子精控、充电扭矩扳手、智能套筒及扭矩校验设备，　提供售前售后产品咨询及技术支持、产品校验、维修服务，所有产　品及配件均为原装进口。　产品厂泛应用于全球各个行业，诸如石油和天然气、石油化　工、矿业、风电、核电、水电、火电、航空、轨道交通、冶金、造船及　总部位于加拿大温哥华，主要生产气动、电动、电子精控、充电　扭矩扳手、扭矩传感器、智能套筒及扭矩校验设备。与同行业其他　品牌相比重量更轻、机型更小巧、速度更快、精度更高、耐用性更　好。Ｅ—ＲＡＤ　ＢＬＵ系列扭矩扳手功能强大，定扭，扭矩加转角，预设　多个扭矩值，分级密码管理，扭矩数据采集，数据导出，维护保养智　能提醒，电机过热保护，扭矩精度达到＋，＿２．８％，重复精度达到　，＿　２％，是业内最先进的电动扭矩扳手。　工程机械等行业。客户遍布全球，主要客户有ＧＥ、波音、西门　子、卡特彼勒、约翰迪尔、中厂核、Ｖｅｉｓｔａｓ、明阳风电、三一重工等　世界知名企业，优秀的产品质量及性能获得了各行业客户的厂　泛认可。　囹ｉｌｔＡｍｔｌ￣ｉｔ＿ｌｆｌｌ　２０１７　Ｎｏ８（Ｔ）