一起电流互感器耐压击穿事故分析

2012-03-29丁苏

电力安全技术 2012年6期

丁苏

(福建省第二电力建设公司，福建福州 350013)

1 事故经过

2011-10-15 T08:30，福建省第二电力建设公司电力试验所对500 kV 漳州变第1 串5012 电流互感器C 相(厂家：西安西电高压开关有限公司，型号：LVQBT-500W2，编号：08085)进行老练及耐压试验。过程如下：首先进行老练试验，预加1.1 倍设备额定相对地电压(317.54 kV)10 min，然后将电压降至0；再施加1.0 倍设备额定相对地电压(288.67 kV)5 min，接着升至1.73 倍设备额定相对地电压(500 kV)3 min，当电压升至350.4 kV时，发生闪络击穿。为了查找击穿原因，第2 次尝试升压，当电压升至220 kV 时又击穿。为慎重起见，对电流互感器外壳塑胶进行清洗并晒干，于2011-10-15T10:00 再次进行试验，当电压升至160.61 kV 时，又发生击穿。

2 事故原因分析

2.1 现象分析

在制造厂车间解体检查发现以下问题。

(1)躯壳内表面油漆大面积脱落、起泡，并且灰尘很多。

(2)绝缘盆子存在明显的放电痕迹。

(3)电流互感器内部密封结合部位多处发生明显锈蚀。

2.2 机理分析

相同条件下，均匀电场和非均匀电场的击穿电压相差很大。不均匀电场中的电介质的性状与电场的不均匀程度有关。电流互感器盆式绝缘子是联系高电位部件与低电位部件的外壳，起着一次绕组对二次绕组及地的绝缘作用，在对SF6气体中的绝缘件进行结构设计时，考虑更多的是电场分布的均匀性，主绝缘采用同轴圆柱形均匀电场结构。一次导杆、二次屏蔽、壳体相互构成同轴圆柱形均匀电场。

经过分析，引起这次电流互感器耐压击穿的首要原因是处于高电位的电流互感器内躯壳油漆起泡、脱落。如果内躯壳油漆均匀分布，电场中的电介质受到的极化程度减弱，减少了形成尖端放电的空间结构的可能性。

若不存在尖端放电的空间结构，其正常击穿电压要达到自持放电电压值，自持放电电压一般很高。介质表面电极和介质间不密合、介质表面电阻不均匀或有伤痕裂纹等都会增加沿面电场的不均匀度。如果油漆起皮、起泡甚至脱落至盆式绝缘子表面，相当于一个电场的正负极都充满了针电极，电场结构也变成了极不均匀电场。在不均匀电场中，放电总是从曲率较大的电极附近开始的(该处场强最大)，随着电压的升高，首先是针电极部分发生电晕放电，然后电晕极一个接一个产生，瞬时沿着绝缘盆表面发生火花闪络。这种现象称为火花放电，火花放电的特征是电流迅速增大。在火花放电之后，再提高外加电压，就会产生电弧放电。电弧放电的特点是电流密度大，爆发出强光并伴有高温。在高温的作用下，盆式绝缘子表面有机物质会迅速碳化，形成导电通道，此时将发生盆式绝缘子放电击穿。一旦有了第1 次击穿，重新对电流互感器进行耐压试验时，将产生更多的击穿路径，击穿电压也会逐渐降低。

另外，躯壳内表面充满灰尘杂质及内部生锈明显，也是本次试验耐压击穿的重要原因。杂质对油漆等聚合物介电性能影响很大，尤其是导电杂质和极性杂质会大大增加聚合物的导电电流和极化度，使其介电性能严重恶化，在高电场强度下更容易发生放电击穿。内部生锈说明产品物料或内部含有水分及氧，如果水分侵入绝缘内部，将会造成介质电损耗增加及击穿电压下降。