220kv电流互感器故障分析及处理

220kv电流互感器故障分析及处理

许建斌

（国网山西省电力公司太原供电公司山西太原030010）

摘要：本文针对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并提出相应的处理及防范措施，避免类似故障发生。

关键词：220kv电流互感器；故障分析；带电检测；处理

导言

电流互感器是电力系统中计量和保护的重要设备，一旦发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。

1设备及方式情况简介

1.1设备情况简介

某500kv变电站220kv编号为“山243”电流互感器，型号为LB-220，出厂时间2015年9月1日，投运时间2016年1月23日。在经过18个月的运行后，在2017年1月8日进行了交接试验。在进行相关实验时，所有的实验数据显示合格。

1.2事件前运行方式

某500kv变电站站内有3个不同的电压等级，分别为500k，220kv和35kv。其中220kv进线共有6回，母线采用双母双分段的接线方式。500kv采用一个半接线方式，共有4回进线。35kv采用单母线运行，供站用电运行。事故发生前的运行方式为：

1.2.1500kv系统。500kv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。

1.2.2220kv系统。220kv的E回线在3#母线运行，F回线、

G线在4#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，220kv的3#，4#，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。

1.2.335kv系统。35kv的3-1C，3-2C和0#所用变压器为热备用状态；35kv的3-1L，2-2L为运行状态；35kv的3-2L为热备用状态；35kv的2#变压器，35kv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日7：00至3月24日18：00，对220kv的F回线相关设备进行定检工作。3月22日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A相数据异常，其中乙炔含量达到1502μL/L，电流互感器B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2227μL/L。为此，紧急使用LVB-220W3型备品对站内243#三相电流互感器进行了更换，并恢复220kv的F线运行。

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，发现电流互感器A相数据异常，其中乙炔含量达到1502μL/L，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-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。

2.3.3一次绕组工频耐压测试。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368kv，施加电压位置为一次二组对二次绕组及地之间。施加时间是1min。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。

2.3.4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，并且与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。

2.4结果分析

综合带电检测、油色谱试验、停电试验数据判断，电流互感器内部存在低能量放电缺陷。设备解体后发现，电容屏第4-6屏之间绝缘油劣化，有X蜡生成。综合以上结果分析，造成缺陷的原因是：厂家在生产过程中工艺控制不严，电容芯体绕制过程中包扎不紧密，导致在绝缘层间存在空气间隙；第4-6屏为中间屏，真空干燥时干燥不彻底，内部有水分残留；设备在运行电压下发生局部放电，绝缘油劣化，产生X蜡并析出氢气、乙炔等故障气体，造成膨胀器顶起、油色谱超标、介质损耗值增大

3分析结果与处置措施

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工艺，避免再次发生。

3.2采取措施

3.2.1对同厂家同批次的设备加强监测。根据国家电网公司印发的变电设备带电检测项目、周期及技术要求，220kv电流互感器运维单位每年需做一次相对介质损耗、相对电容量比值测试。对于该批次设备可缩短检测周期，并对具备测试条件的电流互感器增加高频局部放电检测。多种检测手段同时进行，有助于全面掌握设备运行状态。同时应结合停电机会进行试验，彻底排查缺陷设备。

3.2.2为避免此类故障再次发生，应全面加强带电检测、在线监测，提前发现并消除设备隐患。应督促厂家加强生产制造过程中的工艺把控，确保产品生产环境合格、使用材料合格、制造工艺合格，必要时可派遣人员驻厂监造。

结束语

总而言之，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，而且对提高设备功能具有一定意义。

参考文献：

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［2］马光侠，魏亚斌．电力设备高电压介质损测量实例分析［J］．华北电力技术．2003（3）：50－51，54．

［3］王海滨，刘忠顺，于丰友.220kV电流互感器故障分析及防范措施［J］.变电检修技术，2012（01）.

［4］罗悦.浅谈220kV电流互感器的故障分析与处理［J］.科技展望，2014（18）