一起500kV六氟化硫绝缘电流互感器故障分析

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1、一起500kV六氟化硫绝缘电流互感器故障分析湖北超高压输变电公司齐文平摘要：本文对一台500kVSF6绝缘电流互感器一次非常典型的故障进行了分析，阐述其故障原因，分析了在该特殊故障情况下保护动作行为和存在的问题。提出了保护设计和SF6电流互感器在制造、应用中应采取的改进措施。关键词：SF6绝缘电流互感器故障保护动作改进措施Abstract:AtypicalfaultonasetofSF6-insulatedcurrenttransformerin500Kvpowersystemandthebehaviorofsystemprotectiondevic

2、esduringthefaultprocessaredescribed.Theexistingproblemsofpowersystemprotectiondesigninthespecialcircumstancesareanalyzed.TheimprovementmeasuresinapplicationandmanufacturingofSF6-insulatedcurrenttransformerarealsoproposed.KeywordsSF6insulationcurrenttransformerprotectionactionim

3、provementmeasure图1故障前系统接线图。CB1、CB2为断开状态；1母为空母线；引言SF6绝缘电流互感器具有体积小、重量轻、运行维护方便等优点，得到越来越广泛的使用。但由于在国内应用的时间不长，需要及时总结和积累经验，现将一次非常典型的SF6绝缘电流互感器故障情况进行分析，发现存在的问题，并采取改进措施。一、故障过程故障前，某500kV9系统简要运行结线如图1所示：出线1和出线2以及两组母线在运行，CB1和CB2在断开位置。线路1两侧分别装有L90及ALPS保护、LFP902保护及LEP921断路器保护装置，1母和2母分别装有BP-2型

4、微机母差保护及BUS2000中阻抗母差保护。故障CT为图1所示的CT3的C相(以下讨论的CT均指CT3的C相)。由于本站装有先进的微机监控系统和录波分析系统，故障的数据、记录完整。从录波图上分析得知，在形成直接对地短路前，约有5-6分钟的时间C相电压出现毛刺，同时系统出现间隙性零序电压毛刺，说明系统对地在存间隙性放电，之后出现了直接对地短路，在形成直接对地短路40ms后，本侧的BP-2型第二套母差保护动作断开CB3及CB4三相，但此时CB7并没断开，故障CT的二次录波电流反而增大，然后再过30ms后，出线1的L90型光纤电流差动保护动作，CB7的C相

5、断开，故障点的电流消失，故障电流持续了70ms；间断980ms后CB7的C相重合，故障电流重新出现；本侧的两套母差保护在再次故障电流出现后14ms第二次动作，但此时与2母相联的所有断路器在母差保护第一次动作时已全部跳开，本次保护动作实际上没有跳开关，再次故障电流持续55ms后由出线1的L90保护第二次动作及ALPS动作断开CB7三相，故障最终切除。在这次故障过程中，L90分相差动电流保护动作2次；ALPS保护动作跳三相1次；2母的二套母差保护各动作两次，只是BP-2微机母差保护比BUS2000中阻抗母差保护动作速度略快；其它保护均未动作；故障测距指示

6、为本侧母线附近故障。当时经初步分析为CB3处的C相CT对地故障，但CT的外观是没有任何故障迹象。保护动作现象也令人费解，为什么LFP902保护屏的高频闭锁向方、距离、零序等保护不动作？ALPS保护为什么在开始故障时不动作，只在重合闸后起动三跳？下面就CT本身故障情况和保护的动作行为分别进行分析。9二、CT故障情况分析图2CT解体后发现的故障部位照片CT的型号为SAS550，SF6绝缘电流互感器，为新安装设备，故障后检测一次绕组绝缘电阻在0.4-3.4MΩ之间摆动，一次绕组绝缘严重损坏，二次绕组绝缘良好。后来把该故障电流互感器进行了全面的解体，故障部位

7、如图2(照片)所示，SF6互感器的主要结构如图3所示。该互感器共有6个二次绕组，所有的二次绕组封装在一个空心圆柱形铝壳内形成一个整体，铝壳用来改善电场的均匀分布，且通过二次引线的保护管7直接接地；一次导线由两根铜导电杆组成，且与铝壳1绝缘，通过其端部的串并联装置(在铝壳1的外面)可使两根一次导电杆实行串并联；两根一次绕组的导线封装在一个圆柱形的铝管2内，铝管2同样是起均匀电场的作用，铝管2与铝壳1金属联结；绝缘支承杆5(共4根)一端接二次绕组的外壳9(即接地)，一端接铝支承座上(即接运行电压)，所以绝缘支承杆5承受全部的运行电压；故障部位如图2所示，

8、一个铝支承座周围有放电痕迹，与这个支承座对面的二次线引保护钢管有一大块的电弧烧伤痕迹，在此对地形成直接短路，