容性设备介损及电容量带电监测技术在电压互感器状态检修中的应用

容性设备介损及电容量带电监测技术在电压互感器状态检修中的应用

王清波 邹璟 方勇 张诣 路智欣 段永生

云南电网有限责任公司昆明供电局 云南省昆明市 650200

摘 要：为提高容性设备绝缘带电监测系统的应用效率，规范容性设备带电监测技术的可靠性应用和评估，本文对容性设备绝缘带电监测技术应用展开研究分析，从装备情况、有效性分析应中发现案例等多方面的评价，总结了容性设备在线监测系统目前的应用情况，为下一步容性设备带电监测技术的高效应用提出建议。

关键词：容性设备；带电监测；绝缘；应用研究

1 概况

通过容性设备在线监测，监测到110kV青月牵线189电流互感器A相介损数值异常，后经停电检测以及局部放电测量发现A相存在内部故障。然后对189电流互感器A相进行更换，并进行解体分析。

2 试验情况

2.1 设备检查情况

110kV青月牵线189电流互感器A相型号参数如表1所示。

表1 设备参数

2.2 试验检查情况

容性设备在线监测数据显示189电流互感器A相数据异常，A相电流互感器在线监测数据如表2所示。

表2 在线监测数据

从表1中数据可以看出，189电流互感器A相介损值自2019年4月至7月由0.421%增长至0.6540%，在90天内介损值增长率为159%。

表3 停电试验数据

从表3中所示试验数据可以看出， 189电流互感器A相2019年介损值与2016年纵向比较，增长量为66.49%，与B相电流互感器介损横向比较，误差15%，与C相电流互感器高压介损相比较，误差为6.8%。

2019年08月13日，化验班对110kV青月牵线189电流互感器取样分析，油色谱、微水数据如表4所示。

表4 绝缘油化验数据（μL/L）

从油色谱数据可以看出，189电流互感器A相油色谱数据H2、总烃含量超过注意值（H2≤150，总烃≤100），通过三比值法编码为110，如表4所示，判断189电流互感器A相内部出现局部放电。

表4 三比值编码

通过特征气体法判断特征为：电流互感器油中总烃含量不好，H2含量大于100μL/L，并占氢烃总量的90%以上，CH4占总烃的75%以上，为主要成分，判断189电流互感器A相内部出现局部放电。

3.局部放电检测

2019年8月12日和2019年9月12日，由中试所开展对189电流互感器进行无接触式局部放电检测。

2019年8月12日检测数据如图1所示:

图1 无接触式局部放电检测数据

该信号具有以下特征：持续性信号且幅值较大，长时观测均存在定位，该信号于189断路器电流互感器A相，其他相均无该信号，信号局部放电信号特征，频段为宽频带信号上升沿在ns级，且该信号主要频带与该设备可能的放电信号的主要频带符合。

小结：确定该设备存在疑似放电信号，且同间隔的其他设备不存在该疑似放电信号，该信号来自于设备表面或者设备内部无法确定，设备更换后，再次检测，该疑似信号消失。

9月12日复测数据在复测中出现了干扰信号，如图2所示。

图2 无接触式局部放电复测数据

间歇性信号，该信号持续时间为20分钟左右后消失，定位该信号来自站外切全站均可检测到，信号不具备局部放电信号特征，频段为窄带信号，上升沿在几十ns级，该信号主要频带范围与设备放电可能发出的频带范围不符合，该信号来自于高度大于10m以上的设备。

小结：干扰信号

3 解体检查情况

110kV青月牵线189电流互感器A相更换后，由试验研究所组织开展对A相电路互感器的解体分析工作。

电路互感器内部锡纸有受热现象，如图3所示：

受热痕迹

图3 锡箔纸受热

电流互感器U型铝板上出现游离碳聚集点，如图4所示，在游离碳聚集点绝缘纸包裹处出现放电痕迹，如图5所示。

游离碳聚集点

图4 U型铝板上游离碳聚集点

绝缘纸

图5 游离碳聚集点出绝缘纸放电痕迹

通过对189电流互感器A相进行解剖分析发现，电流互感器内部无受潮现象；锡箔纸有受热痕迹；内部U型铝板上有游离碳聚集点；在游离碳聚集点处绝缘纸有受热点，判断A相电流互感器内部出现局部放电现象。

4 结论及建议

4.1 结论

通过容性设备在线监测及停电试验发现189电流互感器A相介损值与历史数据及B、C相相比较，有较大的增长率，其中与2016年历史数据纵向比较，增长量为66.49%，与2019年B相电流互感器介损横向比较，误差15%，与C相相比较，误差为6.8%；通过对189电流互感器A相进行油色谱数据分析，判断189电流互感器A相内部出现局部放电（三比值为110）；并且利用无接触式局部放电检测对189电流互感器进行检测，检测结果发现A相电流互感器内部有局部放电现象，B、C相内部内部正常，无放电信号。

解体分析发现，A相电流互感器内部锡箔纸及绝缘纸均有受热现象，且U型铝板上有局部放电导致的游离碳聚集点，因此判断A相电流互感器内部出现局部放电现象。

4.2 建议

（1）生产厂家应该严格控制制造工艺，确保工艺缺陷能在制造过程中被及时发现与控制；应注重注油工艺，严谨特征气体超标。

（2）交接时应该进行局部放电、高压介质损耗测量，同时结合油色谱分析等辅助综合判断，有效发现和防范电流互感器内部故障。

（3）加强投运前油色谱分析工作，交接实验前后对比油色谱数据。

（4）加强运行中互感器油色谱异常处理。运行中互感器油色谱分析出现数据异常时，应该立即停电进行相关试验，分析具体原因，特别在油色谱中氢气和总烃含量超过注意值时，应该缩短油色谱检测周期，并进行高压介损及油质分析，进一步检测互感器绝缘状况和内部情况。