一起500 kV电流互感器家族性绝缘击穿故障分析

盖海龙，孟庆承，刘 况，吕 楠，盛 祯

(国网山东省电力公司检修公司，山东 济南 250118)

一起500 kV电流互感器家族性绝缘击穿故障分析

盖海龙，孟庆承，刘 况，吕 楠，盛 祯

(国网山东省电力公司检修公司，山东 济南 250118)

根据变电站设备运行实际情况，结合某厂家生产的500 kV电流互感器绝缘击穿故障案例，分析该类电流互感器绝缘击穿的诱因，从技术要点和管理手段出发，切实提高设备安全运行可靠性，为预防高压电力设备绝缘击穿提供经验和借鉴。

电流互感器；绝缘击穿；放电

0 引言

电流互感器(Current Transformer，简称CT)是超高压输变电系统的重要元件，与供电系统的安全稳定运行有密切关系。作为一种电流变换装置，它将高压电流变换成电压较低的小电流，一般为5 A或1 A，供给测量仪表和继电保护装置使用。现对一起500 kV电流互感器家族性绝缘击穿故障进行分析， 探讨该类电流互感器绝缘击穿诱因，以切实提高设备安全运行可靠性，为变电站实施反事故技术措施提供相关依据。

1 事故过程

2011-05-08，500 kV某变电站3串联络5032 CT B相及2号主变500 kV侧5021CT C相发生内部绝缘击穿故障。这2只CT为同一家公司生产的SAS 550型SF6CT，该公司立即组织人员对其进行更换。为分析此次设备故障的原因，工作人员对这2只故障CT进行了解体。

2 故障分析

2.1 绝缘击穿CT内部结构

该绝缘击穿CT结构如图1所示，其绝缘部分主要包括二次线圈罩壳、绝缘支撑件、顶板、玻璃钢筒、二次引线管等。

图1 CT内部结构

2.2 CT绝缘击穿原因分析

2.2.1 故障CT解体检查

将故障CT解体后，发现二次线圈罩壳、绝缘支撑件及整个二次引线管内部都布满大量白色粉末状物质。有2根绝缘支撑件上存在大面积的放电痕迹，其中一根支撑件上已形成自下而上的贯穿性放电痕迹，在二次线圈罩壳和顶板上的对应位置均有放电产生的灼伤点，深度约0.5 mm；另一根支撑件上的放电痕迹未贯穿。见图2和图3。

拆开顶板，将二次引线管及电容屏拔出后，发现电容屏接筒严重变形，电容屏接筒的接缝位置内凹约10 cm，已接近二次引线管。同时，在电容屏接筒上有10多个大小、深度不一的放电灼伤点，在对应的二次引线管位置也有数个大小、深度不一的放电灼伤点。如图4和5所示。

图2 绝缘支撑件上的放电痕迹

图3 线圈罩壳上的灼伤点

图4 电容屏接筒严重变形

图5 电容屏接筒上的放电点

连接电容屏接筒与顶板的等电位连片有1根已被电弧烧断，其余几根上面有放电形成的灼坑，如图6所示。

拆开电容屏，电容屏零屏与接筒的连片有1片已被烧断，零屏已被大面积烧蚀。在对应的二次引线管上有1处面积较大的灼伤点，如图7所示。

图6 烧断的等电位连接片

图7 电容屏零屏

与末屏连接的二次引线管处有2处灼伤点，并有熏黑现象，如图8所示。

图8 末屏连接处

在底板上有1个较深的放电灼坑，并有大面积熏黑，如图9所示。

图9 底板上放电痕迹

硅橡胶套管的玻璃钢筒内壁有1条较大面积沿面闪烙的电弧放电痕迹，宽约200-300 mm，距顶板约260 mm，且一直延伸至底板。

2.2.2 故障CT材质缺陷

根据CT的解体检查情况分析，该公司生产的SAS 550型SF6CT存在材质及设计结构缺陷。该CT电容屏连接筒采用铝质材料，材质偏软，且接缝处未进行焊接或其他处理，而是直接用胶带缠绕，强度较低，在运输、安装或运行过程中容易移位、变形，引起电场畸变，导致运行中CT内部发生局部放电，进而发生沿面放电而击穿。

国家电网公司十八项反措和山东省电力公司反措明确要求：具有电容屏结构的SF6CT，其电容屏连接筒应要求采用强度足够的铸铝合金制造，以防止因材质偏软导致电容屏接筒移位。该公司一直未对这个结构设计上的缺陷进行实质性改进。

2.2.3 故障CT设计结构缺陷

故障CT设计结构缺陷分析：等电位连接片较长且直接夹在电容屏连接筒与玻璃钢筒之间，与玻璃钢筒直接接触。由于是软铜片，装配过程中或电容屏接筒移位时很容易扭曲形成尖端，此处电场高度集中，任何细小的尖端都可能引起放电，进而引发设备事故。由于连接片直接夹在电容屏连接筒和玻璃钢筒之间，在顶板装配完后，根本无法检查其状况。

3 应对措施

结合此类型号SF6CT的运行状况，根据《2011年山东电力集团公司输变电设备反事故技术措施》要求，对于目前在运的某公司生产500 kV SF6CT，采取了如下措施：严格执行反措，尽快制定更换计划；对于暂时不能更换的CT，应结合停电机会对CT进行气体成分检测，若SO2含量大于5 μL/L，不应再投入运行；对非正常劣化的硅橡胶外绝缘护套应采取先清洁表面，再涂RTV材料的临时性应急措施。

2013-06-03，国家电网公司运检部下发的运检一〔2013〕303号《国网运检部关于开展某公司500 kV SAS 550型电流互感器隐患治理的通知》，确认某公司500 kV SAS 550型CT存在绝缘裕度小、耐受雷电过电压水平偏低的家族性缺陷，要求开展关于该型电流互感器隐患治理，并在3年内完成更换。

高压电流互感器的设计结构、各部件材料质量及内部部件的施工工艺，直接关系到电压设备的安全稳定，因此要求生产厂家严格把控设计审核与制作工艺，确保设备质量。

4 结语

影响电流互感器内部绝缘击穿的因素有很多，该起电流互感器绝缘击穿因素是在剖解检查故障电流互感器、细致分析绝缘击穿原因的基础上总结出的，可将其应用到电流互感器的器身设计、制造及试验中，以有效提高产品的绝缘水平。

1 袁秀修．电流互感器和电压互感器[M]．北京：中国电力出版社，2011.

2 杨香泽．变电检修[M]．北京：中国电力出版社，2005.

3 丁 苏．一起电流互感器耐压击穿事故分析[J]．电力安全技术，2012，14(06)：35-37.

2016-06-22。

盖海龙(1987-)，男，助理工程师，主要从事电网生产工作，email：562682431@qq.com。

孟庆承(1978-)，男，助理工程师，主要从事电网生产工作。

刘 况(1986-)，男，工程师，主要从事电网生产管理工作。

吕 楠(1987-)，男，助理工程师，主要从事电网生产管理工作。

盛 祯(1988-)，女，助理工程师，主要从事电网生产工作。