110kV电流互感器雷击引起爆炸的质量分析*
2013-03-09李炜宁
吴 凯,李炜宁,钟 中
(国网浙江省电力公司湖州供电公司,浙江 湖州 313000)
0 引言
某年7月26日13时左右天下雷雨,某变110kV××线C相电流互感器运行中发生爆炸,跳闸时的启动电流(A相)为波头53(12720)A(峰值)二个波后47(11280)A(峰值),其余B、C相正常;第二次启动电流(故障录波)(C相)为波头90.6(21744)A(峰值)二个波后74(17760)A(峰值),其余 A、B相正常.经查线路A相在2.86 km处(#12杆)有雷击闪络痕迹.
1 现场情况
110kV××线C相电流互感器爆炸、起火,电流互感器分成三段,头部与绝缘瓷套间裂断,头部铝合金底部铝合金全部脱壳,在A1侧从焊缝底部沿着A1庄头周围一直向上长达30 cm的裂纹,头部和电容芯棒表面火烧痕迹明显,烧黑.膨胀器有部分变形,但没有顶开(由于结构上不能顶起),内部膨胀片全部顶起,压力没有释放(见图1).
图1 电流互感器爆炸、起火现场
外观:由于C相电流互感器爆炸下落,造成C相线路闸刀互感器侧瓷瓶断裂.其他设备经试验合格,外观检查没有发现有损坏现象.
××线线路用户侧(线路对侧)线路避雷器动作,A相2次,B相2次,C相3次;该电流互感器为某互感器有限公司2月出厂产品,电流2×600/5 A,同年3月17日正式投产运行.
2 解体结果
8月2日对事故损坏的C相互感器进行了解体分析.
外观:互感器顶部的膨胀器顶开,膨胀器保护罩无异常,电容屏套管外表有烧焦痕迹.拆开一次导电杆,一次导电管靠近P2侧有明显放电痕迹(见图2).
解剖头部器身,铁心外壳P2侧有对应的放电痕迹.
解剖电容屏套管,拆除电容屏套管外表的烧焦的纸张,绝缘层中有一处电缆纸起皱并发黑.电容屏套管、瓷套、底部的中间件、二次出线盒及二次端子和引线均完好,电容屏套管无放电痕迹,电容屏套管剩余部分完好.
3 初步分析
由于电流互感器的外包部分主要起到保护高压屏和主绝缘的作用,在实际包扎过程中,内孔尺寸为84 mm,而导电管设计直径为83 mm,该电流互感器导电管的实测直径为83.5 mm.电流互感器的装配顺序为导电杆从P1穿过器身至P2焊接,解剖中发现靠近P2侧导电管的器身内径边缘有挤压或撞击起皱现象.分析认为,这种缺陷可能是在装配过程中导电管穿过器身时撞击或挤压器身内径而形成的(包扎主绝缘过厚,在装配过程中导电管穿过器身时,包扎主绝缘移位,即造成主绝缘损伤),是该台电流互感器器身的主要缺陷.同时,事故当天有很大的雷雨,且××线的A相有线路对地闪络现象.因此分析认为,C相线路可能受到了雷电冲击过电压作用,由于开关跳闸,造成线路开口,雷电波在开口截波、反射叠加,在其诱发下,(刚好此时又是开关重合)引发了电流互感器器身内部一次导电管P2侧对器身铁心罩壳(包扎主绝缘过厚,在装配过程中导电管穿过器身时,包扎主绝缘移位,即造成主绝缘损伤)放电造成主绝缘击穿.按上述的事故看,由于用户线路,在变电站出口由于母线避雷器按国标要求在线路出口可不装设避雷器,造成雷雨季节雷击开关跳闸时,时有发生在开关跳闸时设备雷击损坏.
4 结论
引起事故的原因属生产过程中工艺控制不良和外协件检测不严所致,属产品质量问题.
5 几点想法
(1)近年来,随着通信的发展,系统中的载波通信逐步被淘汰,本载波系统的阻波器、耦合电容器对雷电波入侵,可以显著改善雷电过电压的幅值和陡度已被拆除,增加了雷击设备的几率.
(2)随着线路绝缘水平的提高,雷击线路后,绝缘薄弱点向变电设备转移,造成雷雨天气遭雷击后变电设备损坏.
(3)由于各种因素和跳闸后的故障点难于查找等,对变电站出口的线路间隙已全部不在用了,这本可限制雷电过电压对设备的损伤,也变没有了,这就增加了雷击设备的几率.