互感器末屏未接地导致的故障分析
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1.事故分析 2003年4月南方某变电站一台主变进行设备小修，其220kV开关间隔设备也同时进行维护及试验，其中电流互感器做了绝缘、介质损耗及油色谱试验。试验结束后，试验人员只对B、C相电流互感器的末屏恢复了接地，而忘记了A相电流互感器的末屏接地。小修结束后，主变在A相电流互感器末屏未接地情况下恢复了送电。设备运行至10月中旬，此台主变突然发生事故跳闸，至使全站停电。 事故发生后检修人员立即对主变进行了检查，未发现任何异常，后有人看到A相电流互感器下部有漏油，即派人对A相互感器进行检查，发现末屏小瓷套管已开裂，套管及周围有烧焦现象，绝缘油从裂缝中漏出。于是确认是由该电流互感器故障引发的停电事故。后来供电局与厂家联系，将此互感器返厂修复。 事故电流互感器型号为LB10-220W2，生产厂家保定变压器厂，投运时间2000年5月。导致末屏小套管爆裂的主要原因就是由于上次小修后电流互感器末屏未接地。LB10-220W型电流互感器为油纸电容型电流互感器，互感器的一次绕组采用U字型结构，外部缠包电容层（也称电容屏或主屏）和绝缘层，绝缘层由电缆纸连续缠绕在一次绕组外。绝缘层外包电容层，电容层由铝箔制成，并且整体包缠,电容层端部包有4～5层副屏（也称端屏）以改善端部电场。主屏外再包扎绝缘层，电容层和绝缘层重叠包扎总共20～30多层。最外一层电容层为末屏层，其表面焊有铜引接线，引接至外部末屏小瓷套管。二次绕组套在末屏层外部，下部是器身支架。全部设备都浸在变压器绝缘油中。外部套高压瓷绝缘罩。电流互感器在事故前的试验报告如表1。 表1：电流互感器在事故前的试验报告项目A相B相C相绝缘电阻（MΩ）400050004500一次对末屏（正接法）tgδ()0.500.450.32Cx(pF)854834.7842初始Cx852.7832.1841.6△（）0.1520.3120.05 从试验数据可知，该设备在2003年4月以前是正常的，说明以前的运行中，末屏都进行了直接接地，由于互感器的主绝缘是十多层油纸电容，它相当于十多层的电容串联而成，一次对地电压均匀地分布在各层之间。使互感器能够正常运行。2003年4月试验结束后，试验人员忘记将A电流互感器末屏接地，使得末屏对地变成绝缘，由于交流电路的集肤效应，高电场主要移向靠近外皮的绝缘层上，使整个绝缘上电压分布不均匀，在最外层产生高电压，最高时可达几万伏，由于小套管上绝缘距离较短，在几万伏电压的常时间作用下，产生爆裂，至使绝缘击穿。最终保护动作跳闸，造成事故。2.电容型高压设备的试验要求 2.1试验项目 电力系统中运行着大量35kV以上电容性设备，如高压电容型套管、电容式电流互感器、藕合电容器等设备。这些设备结构都可以看成多个电容器串、并联组成。在长期的高电压工作条件下，由于渗漏、脏污、裂纹、制造及检修中遗留缺陷等原因，电容型设备易出现故障，严重的发生爆炸事故。为预防事故发生，发现设备隐患，对高压电容型设备必须定期进行预防性试验。试验项目主要包括：①测量设备及末屏的绝缘电阻；②测量介质损耗因数tgδ及电容量；③油中溶解气体色谱分析。 2.2测量设备及末屏的绝缘电阻[1] [2] 下一页
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