10kV开关柜内电流互感器异常放电问题的处理

王帆舟 管婧宁

湖南平高开关有限公司 湖南长沙 410006

1 概述

电流互感器在电力系统中是用来隔离一次侧高电压，保护二次侧仪表和操作人员安全，将大电流变换成小电流的。作为后续测量分析设备的数据采集设备，也可以扩大仪表的测量范围，提高测量的准确性。

2 10kV开关柜内电流互感器异常放电故障原因分析

2.1 停电检查情况

停电检查发现，电流互感器穿心铝排与互感器内表面距离过近，三相电流互感器与铝排间均发现有放电痕迹。电流互感器虽接有屏蔽线，但是内腔屏蔽铜片有斑驳脱落现象，从铜片往两端过度的半导体涂层有脱落情况。电流互感器外绝缘出现脱落现象，脱落物呈黑色块状，电流互感器外绝缘有老化现象[1]。

2.2 现场耐压试验

为进一步确定放电点和电流互感器绝缘情况，并尽量排除试验过程中试验设备及引线本身的电晕对测量结果产生影响，现场从相邻的320开关柜分相施加电压，并在施压过程中对320、3203的超声波数据进行测量做对比分析。现场耐压试验布置图如图1所示，测量结果见表1。

图1 现场耐压试验布置图

表1 外施耐压过程中超声波局放数据

测量结果表明，A、B、C加到运行相电压5.77kV时，开关柜3203三相均有放电发生，加到线电压10kV时不借助仪器就已经能听到放电声响，而相邻的320柜无异常放电声，仪器测试数据正常。可以判断，表1中测量数据没有收到试验设备及引线本身的影响，试验数据能代表3203开关柜放电情况。B、C两相相电压升高到20kV时，放电声响更加强烈，超声波数据已经超过仪器量程60dB。A相电压升高到20kV时，超声波局放达32dB。

2.3 停电局部放电试验

为判断电流互感器内部情况，在试验室对拆下来的电流互感器进行停电局部放电试验，并同时在被试互感器周围的金属围栏和部件上监测暂态地电压信号与超声波信号，做参照对比分析。现场试验时，试验室的背景放电量低于5pC，非常符合开展停电局部放电试验，超声波背景为-5dB，暂态地电压背景为15dB。

3 10kV开关柜内电流互感器异常放电问题的处理

3.1 开关柜除湿改进

在开关柜顶部母线仓的泄压通道板上加工通风孔或在开关柜母线仓、柜顶的位置加装带有散热除湿孔的窗格，通风孔必须满足防小动物、防尘、防爆和相关防护等级要求。当开关柜内湿度大于80%时，温湿度控制器就会启动柜内的加热片工作，潮湿空气受热膨胀上升至开关柜母线仓能从通风孔排出柜体外，避免潮湿空气在柜内聚集使空气湿度增大，设备绝缘强度降低[2]。同时在母线仓等较潮湿的部位可适当增加加热器个数，确保加热性能充分完备。

3.2 加强开关柜内元件绝缘

#1主变35kV侧351开关CT绝缘为环氧浇注型，属于复合绝缘材料。复合绝缘材料与瓷绝缘相比，具有体积小，重量轻，憎水性差，抗污闪能力强的优点。但查阅资料表明，一般在空气湿度超过60%时，空气湿度越大，闪络电压越高，将使开关柜内各电气元件的绝缘电阻降低和电气元件之间空气间隙绝缘降低。特别对于绝缘材质不好且使用年限长、绝缘表面积尘的电气设备，由于积尘吸附空气中的水分，使绝缘表面泄露电流增大，绝缘电阻更低。在绝缘下降到一定程度时将造成绝缘击穿，最终发展成单相失地或相间短路事故。因此，在KYN-40.5型开关柜的电流互感器可以更换为加强绝缘型电流互感器。该型电流互感器较原来的电流互感器具有保护面更大，尺寸较小，绝缘强度更强的优点[3]。3.3、零序电流互感器的选择零序电流互感器的一次侧的绝缘是靠所穿入的电缆本身实现的，因此，其绝缘性能只指的是二次绝缘能力，有的标出电压等级为0.5kV数值，实际上用于中压系统也是可以的，但有一种零序电流互感器却是例外，即母线式LJM-型。它的构造是三相母排进行绝缘处理后，紧密地并在一起，穿过零序电流互感器的铁芯，三相母排就是零序电流互感器的一次回路，它的绝缘水平必须与所接回路的耐压一致。

4 结语

总之，更换该柜内电流互感器并用铜排导体替代原来的铝排导体，通过减小导线排面积来增大导体与电流互感器内腔的空气间隙。新电流互感器安装完成后，现场进行耐压试验同时开展超声波和暂态地电压测试，加压到20kV无异常放电信号。投运后1周内开展带电检测，结果正常。