110kV及以上电压等级互感器故障分析及处理

110kv110kv 及以上电压等级互感器故障分及以上电压等级互感器故障分 析及处理析及处理 一 高压互感器常见故障原因分析一 高压互感器常见故障原因分析 由于储油柜存在制造质量等方面的问题 加之密封不良 致使其绝缘不良而可能引发爆炸 表现在有些储油柜上盖板较 薄 焊接不良 法兰箱沿较薄 螺距较大 加工工艺不精细致 使接合面粗糙不平等 另外 如果使用的密封胶垫质量不好 长期使用后会变质而失去弹性 甚至并裂 造成漏水而受潮 吸湿器安装不合理 如果年久失修 硅胶失效 当气温突 变湿度加大时 潮气会进入互感器 致使绝缘下降 水分进入 器身造成水击穿 器身设计 材料选用及加工工艺等存在问题 如 110kv 及 以上电压互感器 多采用漆包线 有的绕制工艺不严 线圈变 形 线匝交叉重叠 绕制时松紧不一 或层间绝缘厚薄不均 就可能产生层间或匝间短路引发互感器爆炸 选用材料质量不 好 如 220kv 的电容型结构电流互感器 选用的电缆如果绝缘 性能差则易引发故障 又如电压互感器支持绝缘板选用材料的 吸水性大 加之没有经过浸油处理 绝缘性能就差 也易造成 击穿引发故障 电压互感器器身支撑板质量不良 运行时开裂 发生局部 放电继而扩展成对地击穿 串级式电压互感器铁芯结构有缺陷 夹紧螺杆有悬浮电位 或螺线有尖角而引起局部放电 对有双铁芯的电压互感器 如 两铁芯间间距不够 也可能造成运行中爬电闪络引发故障 互感器的引出端子渗漏油或引出端子板绝缘不良也可能造 成故障 互感器故障除了制造 材料选用 设计和出厂试验把关不 严等原因外 还与运行维护不及时 发现问题处理不及时 以 及年久失修等有直接关系 二 绝缘试验检测互感器故障的方法二 绝缘试验检测互感器故障的方法 1 通过油的色谱分析可以判断出互感器局部放电和过热性 故障 2 当互感器密封不良受潮时 如果绝缘电阻测量值降低即 说明绕组整体或局部受潮或劣化 对电容型电流互感器 如果 末屏对地绝缘电阻低于 1000m 则应测量末屏对地的 tg 当 其值超过 3 时 则互感器底部可能有水 同时应注意与互感器 历年来的数据作比较和综合分析 3 电容型电流互感器主绝缘电容量与初始值比较 如差值 超过 5 则应查明原因 当进水受潮时 因水的介电常数大于 互感器绝缘材料的介电常数 故实测的电容量比未进水受潮时 大 当局部放电而使电容元件击穿时 电容量会因元件减少而 增加 所以测量末屏电容量的大小是监测电容型电流互感器绝 缘的重要方法 4 用 tg 诊断互感器的绝缘状态 1 tg 分析要注意监测标准 同时要重视其增长率 例如 实测某电容式电流互感器的 tg 为 1 4 规程 标准为 1 5 两年前实测该互感器的 tg 为 0 41 其增长值达 3 4 倍 但如果认为本次测量值未超标 就不予以重视 结果 必然会导致互感 2s 发生故障 笔者甚至认为互感器 tg 的增长 率比其绝对值更为重要和关键 此外对此类互感器还可以比较 主屏和末屏的介损及绝缘电阻判断受潮的程度 如某电流互感 器主屏的 tg 0 3 绝缘电阻 r 5000m 末屏对二次及地 的 tg 4 1 绝缘电阻 r 150m 说明外层绝缘受潮但潮气 未进入主绝缘 吊芯后发现箱底有水 2 tg 与温度的关系 对于油纸绝缘的互感器 tg 与温度 的关系取决于油纸的综合性能 良好的绝缘油是非极性物质 油的 tg 主要是导电损耗 随温度的升高指数上升 纸是极性 介质 其 tg 随偶极子的松弛而损耗减小 故纸的 tg 在 40 60 的范围内随温度增加而减小 因此在此温度范围内油 纸绝缘的 tg 应无变化 不必进行温度换算 当温度上升到 60 70 及以上时 电导损耗的增长占主导地位 tg 便随温度 的升高而增大 此时就需进行温度换算 而不宜简单采用充油 式设备的换算方式 当油纸中残存有较多水分与杂质时 tg 与温度的关系就不 同于上述情况 此时介质损耗以离子电导损耗占主导地位 tg 随温度的升高而明显增大 如两台 lclwd3 220 型电流互感器 接通 50 的电流 5h 比较通电前后 tg 的变化情况为 tg 初 始值为 0 53 的一台无变化 tg 为 0 18 的一台则上升为 1 1 这说明初始值为 0 18 的电流互感器绝缘已有缺陷 故其 tg 随温度的升高而增大 因此当常温下测得的 tg 值较大 时 就应该考察其较高温度下 tg 的变化情况 若在较高温度 下 tg 有明显增加 则其绝缘存在缺陷 3 tg 与电压的关系 良好绝缘的互感器 其 tg 随电压升 高应无明显变化 如果有变化则说明绝缘存在缺陷 因此在预 试规程中规定了试验电压由 10kv 升到 um 1 732 时 如果 tg 的增减量超过 3 则该互感器就不宜继续运行 4 测量电压互感器绝缘支架 tg 的重要性 串级式电压互 感器的铁芯具有一定的电位 由绝缘支架承受 一旦绝缘支架 在生产压制过程中工艺把关不严 在运行中就有可能发生事故 近几年来的运行情况表明 绝缘支架的 tg 大于 10 的互感器 解体后其绝缘支架均有缺陷 受潮严重的甚至可以捏出水 有 的情况稍好 但中间也已分层 并可观察到有放电痕迹 受潮 较轻的绝缘支架表面有麻点状变色 螺孔有放电痕迹 串级式电压互感器的密封不良则易进水受潮 使得绝缘强 度明显下降 继续运行则可能引发层匝间和主绝缘击穿故障 如固定铁芯的绝缘支架材质不好 分层开裂内部形成气泡 则 在运行电压的作用下气泡发生局部放电 进而整个绝缘支架闪 络 在实际工作中采用末端屏蔽法测量绝缘支架的 tg 时 此 时一端及底座接地 如果小瓷套或二次接线板受潮脏污时产生 的测量误差被屏蔽 则一次静电屏对二次和辅助二次绕组及绝 缘支架的 tg 均检测不到 但可测量到下铁芯柱上一次绕组对 二次和辅助二次绕组的 tg 若该处的 tg 值大于 2 5 则应查 明原因 若其值大于 4 且增量较大时 则可以断定该互感器 必有缺陷 三 三 110kv 及以上互感器故障的处理方法及以上互感器故障的处理方法 110kv 及以上有缺陷的互感器的处理方法主要有吊芯检查 修渗漏 更换密封垫 换油 真空干燥 结构改进等 对于器身受潮轻微且只能在现场处理的 一般采用真空热 油循环处理 当热油进入互感器内部后 绝缘介质受热 其内 部水分就会蒸发 由互感器顶部及滤油机排出 通过不断的循 环达到干燥的目的 采用真空干燥处理受潮器身时 真空度要维持在 750mmhg 柱以上 器身进入烘房后 温度要从低到高缓慢增加 温度在 40 时烘 48h 到 60 时烘 48h 到 75 时 48h 最后到 95 时 每小时应探测绝缘电阻一次 当其值在 6 8h 保持不变或 变化不大时 则真空干燥完毕 实践证明 把烘房上下限温度 调节在 10 时 干燥效果最好 应当注意的是在干燥过程中为 防止密封垫受热老化 要将其取下 并把一次末端和二次出线 端小瓷套松开 对储油柜密封不良及密封胶囊质量较差的 可以采用加装 波纹膨胀器的方法来改变密封性能 对二次板受潮导致的