一起500kv油绝缘电流互感器的事故分析

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1、一起500kV油浸式电流互感器的事故分析AccidentAnalysisof500kVOil-InsulatedCurrentTransformer韩金华1，杨晓辉1，张嵩阳1，胡志勇2，王吉1（1河南电力试验研究院，郑州，450052，2河南南阳供电公司，南阳，）摘要：本文对一起500kV油浸式电流互感器的爆炸事故进行了分析，在对事故电流互感器解体检查后发现主绝缘击穿是引起事故的主要原因。通过对设备生产制造、运输安装以及出厂试验等各个环节进行详细的调查，找到了造成设备主绝缘产生形变从而导致击穿的原因，并提出了相应的反事故措施。关键词：油浸式电流互感器，倒

2、立式结构，绝缘形变，震动子，反事故措施40．引言油浸式电流互感器是以变压器油为散热介质，运行时所产生的热量由变压器油传导到金属外壳而散发出去，具有散热快、传导均匀、绝缘性能可恢复的特点，且其产品结构简单、制造和运行经验丰富、运行可靠、制造成本较低、电气性能可满足电力系统的要求。基于这些优点，油浸式电流互感器在高压和超高压电力系统中被广泛应用[1]。但油浸式电流互感器耐热等级低，具有易燃和易老化的缺点，在运行过程中曾多次发生爆炸事故[2~5]。本文主要分析了新近一起500kV油浸式电流互感器爆炸事故，在详细的事故起因调查基础上，提出了相应的反事故措施。1．事

3、故情况简介2007年6月27日21：22分，白河站系统无操作，500kV设备区发生爆炸，白5033A相电流互感器（CT）头部的储油柜爆炸起火。储油柜的膨胀器炸落在附近保护小室的屋顶上继续燃烧，CT头部储油柜上半部分外壳爆炸成碎片飞出，燃烧的绝缘纸爆炸飞出，散落在500kV设备区地面继续燃烧。此次发生事故的电流互感器于2007年6月20日投运，距离故障时运行仅8天。2．故障电流互感器的结构故障电流互感器为少油、油浸纸绝缘的倒立式结构，即二次绕组位于顶部高电位的壳体内，二次引线经过低电位的二次引线管引至下部底座，其示意图如图1所示。图1.电流互感器的外形结构及

4、剖面示意图3．解体中发现的问题故障产品解体后发现，原有的穿心式一次导电杆已在现场炸飞，无法观察。CT器身上部的绝缘纸被烧毁，铁心罩壳上部及内部一个测量线圈因燃烧碎裂（见图2，其中P1侧为一次导电杆电流进线侧，P2侧为一次导电杆电流出线侧）；在铁心罩壳P1侧的外径位置有一处直径20mm的放电点（见图3）。铁心罩壳及产品其它部位没有发现其它放电痕迹，电容屏没有损伤（见图4）。4图2.事故CT解体后情况图3.铁心罩壳上的放电点图4.事故CT受损检查4．事故原因分析判断通过现有受损的实物发现击穿点靠近铁心罩壳的外径，初步断定主绝缘击穿是引起头部故障的直接原因。下图

5、5为新产品在包扎主绝缘的情形。图5.电流互感器新产品主绝缘包扎情形通过查看产品的生产工艺流程以及对相关产品跟踪记录单和试验报告的查阅，初步分析事故原因如下：1）此次故障的产品在运输过程中均采用卧倒方式运输，由于倒置式互感器结构上的特点，使产品重量的近一半（约1000公斤）都集中在头部。若互感器卧倒时间过长，当运输中发生剧烈震动或器身保护不当时，均可能造成头部主绝缘发生形变，造成“在下的一侧被压紧，在上的一侧变松弛”的情况。产品到现场直立后，这种主绝缘的形变并没有马上恢复，送电后造成头部电场不均匀，“变松弛的一侧”主绝缘易发生局部放电，并最终引发故障。因此按

6、照生产厂家包装运输技术条件的要求：在不同等级的道路，运输车辆均有车速限制；在500kV产品上还必须安放两个震动子，在运输至指定现场后，首先验收震动子是否完好。经查证发现，该批产品的运输记录中没有安放震动子的记录；故障产品在实际运输过程中，互感器的P2侧在下，P1侧在上。在运输过程中极有可能造成互感器“P2侧被压紧而P1侧变松弛”的形变情况。而此次故障产品的放电点正是位于P1侧。2）制造厂的生产工艺存在一定的分散性，对工艺控制不够严格。在对互感器的主绝缘进行包扎是，采用的手工包扎。因此包扎力量大小具有很大分散性，容易出现包扎不紧、松动现象。在工艺检查和控制环

7、节，主要靠“每包扎10层绝缘纸后进行一次绝缘厚度测试，直至包扎60层绝缘纸的包扎全部完成”的方法来对包扎工艺进行检查4。从故障设备制造跟踪记录单数据看，在第10、20、30、40和50层包扎后的测试中，主绝缘厚度一直小于厂内规定标准值，在第60层包扎完毕后，竟然出现整体绝缘厚度大于规定标准值3mm的情况。如果不考虑厚度测量误差，则可以得出最后10层绝缘纸（从51至60层）的包扎厚度明显偏厚，即包扎较为松散。如果运输或安装过程中发生振动，必然会加剧绝缘纸层间松动位移，油纸绝缘系统中出现油隙或绝缘纸发生褶皱等现象，从而造成在主绝缘造成场强畸变，发生局部放电，使

8、绝缘炭化或造成绝缘损伤并最终造成主绝缘发生贯穿性的击穿。如果在主绝