一起电容式电流互感器末屏故障分析与处理

李仕荣

（肇庆市恒电电力工程有限公司，广东肇庆526000）

一起电容式电流互感器末屏故障分析与处理

李仕荣

（肇庆市恒电电力工程有限公司，广东肇庆526000）

随着城市化的进程加快，人们对电能的需求量也在不断增加，因此对在电力系统中电力计量的要求也开始变得越来越高。电流互感器是一种将大电流变成小电流的特殊变压器，但在使用中电容型电流互感器由于末屏过热缺陷而易引发故障。对电流互感器末屏故障进行了分析，并对110 kV电流互感器末屏过热缺陷引起的故障进行了处理。

电流互感器；末屏故障；接地连片；螺杆断裂

电流互感器是电力系统中用于电流测量、计量和保护等的重要设备。它利用一定的比例关系将大电流变换为小电流，将高、低电压进行隔离，并配备适当的电流表计，起到测量高电压交流电路内的大电流的作用。但由于其缺陷而引起的故障时有发生，因此有必要对其末屏过热缺陷进行分析。

1 故障的发现

在对某220 kV变电站进行红外测温时，发现站内的110 kV线路114间隔B相油浸式电容型电流互感器的末屏处存在过热，过热点最高温度为20.1℃，其余A相、C相相应部位的温度为5℃；改变观测角度，发现过热现象依然存在。图1所示为114间隔B相CT红外图谱及可见光照片。

图1 114间隔B相CT红外图谱及可见光照片

2 缺陷检查试验

图2 B相CT末屏接地情况

该线路停电后，现场检查发现B相电流互感器末屏的接地连片的压接螺杆断开，只有半截螺杆嵌在螺孔中，末屏的接地连片与设备外壳处于虚连状态。图2为B相CT末屏接地情况。为检查设备绝缘性能，对三相电流互感器进行主绝缘和末屏绝缘电阻测试、主绝缘和末屏的介损及电容量测试。

2.1 绝缘电阻测试

三相电流互感器主绝缘和末屏绝缘电阻测试结果见表1（使用仪器为3 125兆欧表，温度4.7℃，湿度30%）。

表1 绝缘电阻测试结果

Q/GDW 1168—2013《输变电设备状态检修试验规程》规定，电流互感器一次绕组绝缘电阻应大于3 000 MΩ或与上次测量值相比无显著的变化，末屏绝缘电阻应该大于1 000 MΩ。结合表1数据，B相电流互感器主绝缘和末屏绝缘电阻测试合格。

2.2 介损及电容量测试

三相电流互感器主绝缘和末屏的介损及电容量测试结果见表2（使用仪器为AI-6000K介质损耗测试仪，温度4.7℃，湿度30%）。

Q/GDW 1168—2013规定：110 kV电容型电流互感器电容量初值差不超过±5%，介质损耗因数小于1%.根据表2，三相互感器主绝缘和末屏的介损及电容量均符合标准要求。

2.3 绝缘油色谱分析

对三相互感器取油样进行色谱分析，数据见表3.

据表3，B相电流互感器油色谱试验数据正常，符合规程中油色谱分析“乙炔不大于2 μL/L，氢气不大于150 μL/L，总烃不大于100 μL/L”的要求，且与上次数据相比，油色谱数据没有明显变化。

表2 介损及电容量测试结果

表3 油色谱分析结果（单位：μL/L）

2.4 结论

综合以上试验数据，B相电流互感器主绝缘及末屏绝缘符合标准要求，没有发现设备内部绝缘存在老化、受潮现象。

3 故障分析

现场检查发现CT末屏及底座表面锈蚀严重，如图3所示，电流互感器末屏没有防雨罩等防护装置，直接暴露于空气中。长期运行过程中，末屏引线压接螺杆不断受腐蚀，严重影响其工作寿命，如果螺杆自身质量不佳，更容易导致螺杆断裂。

图3 设备器身锈蚀情况

电容型电流互感器套管的主绝缘采用绝缘和铝箔电极交替缠绕在导电管上，组成一串同心圆柱型串联电容器，靠近高压导电部分的第一个屏为首屏。它与一次导电部分相连，最外一层屏称为“末屏”，通过绝缘瓷套引出接地。在运行中，为了保证设备和人身安全，末屏必须可靠接地。

本次故障中，114间隔CT末屏采用外接引线式的接地结构，没有接地防护措施，接地连片压接螺杆截面比较小，长时间运行后锈蚀严重，加上运行电动力作用下的设备振动，在末屏接地连片处发生螺杆断裂。在螺杆断裂初期，接地连片在机械弹力作用下与外壳还保持连接状态，但属于虚接，接触电阻较大，随着机械弹力的减弱，接地连片必然与设备外壳断开连接，形成连片悬空状态。此时，末屏处存在悬浮电位而对设备外壳放电，产生的瞬时放电电流使末屏发热。

4 现场处理情况

现场人员对B相CT更换螺杆后，为防止螺杆再次断裂，在末屏端部使用软连线将末屏端部与二次接线盒外壳连接，形成末屏双重接地，并对A，C相末屏进行了类似处理。图4为现场处理情况。

图4 现场处理情况

故障处理后，在间隔送电1 h后对114间隔CT进行红外复测，三相CT温度平衡，过热现象消失。

5 结束语

综上所述，对于电流互感器故障，应采用多种诊断性试验对电流互感器绝缘性能进行检测。本次根据检测结果和现场情况确定末屏发热原因为末屏接地引线压接螺杆断裂，造成本应处于零电位的末屏处电位升高。因此，在巡视由外部发现的设备不正常运行现象时，把握好设备缺陷及时检出和及时处理，就是保证电器设备安全运行的最有效的手段之一。

［1］高俊彬.电流互感器的接线对电力系统安全运行的影响［J］.中外企业家，2017（05）.

［2］田勇.国外几种特殊电流互感器检定方法的探讨［J］.机械工程与自动化.2017（03）.

〔编辑：刘晓芳〕

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10.15913/j.cnki.kjycx.2017.16.132

2095－6835（2017）16－0132－02