一起110kV电流互感器故障分析

一起110kV电流互感器故障分析

尤秀芳

福建省石狮市供电有限公司尤秀芳

摘要：通过分析一起110kV电流互感器在检修送电后出现的故障现象，对存在的问题总结分析，提出了整改措施。

关键词：电流互感器；问题；措施1

引言110kV永宁变为内桥接线，110kV错误！未找到引用源。、错误！未找到引用源。段母线分别接宝永红线、宝永蓝线送#1、#2主变。2013年8月6日，110kV永宁变110kV宝永蓝线电流互感器检修后送电，在进行带负荷测相量时发现故障录波装置B相电流存在异常，随后经检查发现110kV宝永蓝线B相电流互感器二次绕组内部接触不良。具体的检查分析情况如下。

2故障现象110kV宝永蓝线电流互感器检修后投运，其各绕组所接的#2主变差动保护（极性反接）、测量、计量、备自投二次回路测量均正确，故障录波二次回路A、C相电流正常，B相无电流，N相电流为负荷电流，角度约等于A相与C相电流和（以A相电压为角度基准），故判断故障录波无B相电流流入。测试情况如表1所示：表1二次回路相量测试情况

3故障分析3.1故障录波装置电流二次回路接线故障录波装置电流是从110kV宝永蓝线电流互感器本体引到断路器端子箱，再从断路器端子箱引入故障录波装置，如图2所示：图2故障录波装置电流互感器二次回路接线图

3.2故障录波装置电流异常原因分析及排查情况根据相量测试结果，初步判断可能造成故障录波装置B相电流异常的原因主要有两点：故障录波装置B相二次电流回路开路；故障录波装置B相二次电流回路在前一级短路，造成故障录波装置B相无电流。分别通过不停电和停电检查方式进行排查。

3.2.1首先进行不停电检查，检查断路器端子箱及故障录波屏处电流互感器二次连接片正常连接，端子排处无电缆芯夹皮现象，电流互感器二次电缆芯与端子排可靠连接。端子箱至故障录波屏二次电缆为2BY-151，共四芯，无备用芯，B相电流互感器至断路器端子箱二次电缆为2BY-181，共十芯，无备用芯，不存在电缆芯线接至备用芯问题。端子箱至故障录波屏二次电缆及芯线号核对正确。110kV宝永蓝线断路器端子箱处无B相短接情况，进行电流测量，B相为0，N相电流不为0，可以排除B相二次线在电流互感器处碰壳接地，与地网之间形成回路造成B相电流为0。

3.2.2将电流互感器转检修后检查情况分析3.2.2.1断路器端子箱至B相电流互感器二次电缆线芯核对正确；3.2.2.2B相电流互感器二次回路绝缘检查，相对地电压及相对相电压为200兆欧，对地绝缘及相间绝缘良好；3.2.2.3测量B相电流互感器二次回路及负载电阻1.2欧正常；3.2.2.4从电流互感器源头进行通流试验，故障录波显示正确，回路正常，无开路及短路问题。

3.2.2.5测量该电流互感器二次绕组直阻26兆欧，明显高于其他绕组的1.5欧。二次绕组存在明显异常。再多次测量后发现，时而无穷大，时而20几兆欧，时而1.5欧，更换万用表测量结果相同。

从检查结果判断，电流互感器二次绕组内部存在异常是造成故障录波B相电流异常的直接原因。

3.3电流互感器二次绕组试验3.3.1在进行变比试验时，当电流互感器一次侧通入额定电流时，从二次接线盒内传出噼里啪啦放电声音。由此可以断定该电流互感器二次绕组开路，在一次通入额定电流后，产生高压放电。

3.3.2进行伏安特性试验，二次绕组4S1S3通入电流后，随着电流的增大，电压波形并不呈饱和状态，并且曲线有迂回及断裂的现象，其他二次绕组正常。由此判断二次绕组4S1S3接线接触不良，通入二次电流时使二次绕组与试验仪器时通时断，造成试验迂回及断裂。

3.3.3直流电阻测试如下表3（单位毫欧）：

两组数据差别明显，故障前的色谱试验结果是正常的，故障后的色谱试验结果氢气、乙炔及总烃含量均远超过注意值。

因此可判断电流互感器内部存在引起色谱异常的故障。

数据显示故障气体主要组分为H2、C2H2，该特征气体一般为电弧（火花）放电引起，且CO、CO2含量无增长，表明该故障无涉及固体绝缘。通过色谱改良三比值编码规则计算，编码组合为C2H2/C2H4=2、CH4/H2=0、C2H4/C2H6=2，即202，故障类型为低能（火花）放电。引起该故障的原因可能为不良联接形成不同电位或悬浮电位，造成的火花放电或电弧，可发生在屏蔽环、绕组中相邻的线饼间或导体间，以及连线开焊处或铁芯的闭合回路中。与之前判断的电流互感器二次绕组内部引线接触不良开路故障相符。

3.5设备解体分析8月28日上午，对永宁变宝永蓝线电流互感器进行解体查找故障原因。本次设备解体工作目的是针对该电流互感器的二次4S绕组直流电阻过大、不稳定及伏安特性试验曲线异常等情况进行原因查找及分析。经过放油、起吊瓷绝缘外套并拆解一、二次绕组后发现该电流互感器二次4S绕组4S3端螺丝松动，造成二次绕组接触不良甚至开路。检查过程中还发现内部接线端子与导线有放电、过热痕迹，与油色谱试验结果相吻合。上述发现验证了此前的各类试验及分析结果。此外，解体后还发现其它绕组也存在不同程度松动。

图5故障电流互感器二次接线板

4结论由于内部制造工艺不良，螺丝防松措施不可靠导致4S3端螺丝松动，造成二次绕组接触不良甚至开路，是造成此次电流互感器故障的主要原因。

施工人员没有认真执行施工工艺，在拆接二次绕组接头时没有固定电流互感器二次接头底部螺母，导致螺栓跟转，是造成此次故障的重要原因。

5预防措施：5.1目前，二次回路检查以二次通流来判断，当二次绕组存在异常时，无法检测出来。电流互感器回路检查时应改为从一次通流，检查二次绕组及二次回路情况。

5.2加强保护检验中对电流互感器回路直阻的测量、交直流回路绝缘的测量，保证二次绕组及二次回路不存在开路、短路情况。

5.3电流互感器二次线装拆过程中，必须把控好施工工艺，严格执行固定电流互感器二次接头底部螺母再松开或旋紧电流互感器二次接头外部螺母的方法，避免螺栓跟转，造成二次绕组接线板背面端子接线松动，导致接触不良。

5.4结合停电组织对运行中同型号电流互感器进行彻底排查，对存在此类隐患的设备进行处理。

5.5在设备定货、选型时应提出二次接线防松措施的相关技术要求，在交接验收时，应通过测量二次绕组直流电阻值来判断二次绕组接线是否可靠。