500kV電流互感器爆炸原因分析論文

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摘要摘要：本文介紹了500kvLB2-500W2型電流互感器存在的主要缺陷是主絕緣包扎不滿足工藝要求，在運(yùn)行中發(fā)生局部放電，最后發(fā)生爆炸。

摘要：電流互感器主要缺陷絕緣

某變電站安裝有500kVLB2-500W2型電流互感器36臺(tái)，出廠日期是97年8月，投運(yùn)日期是98年8月。

爆炸情況

該變電站500kV電流互感器在運(yùn)行中發(fā)生爆炸并發(fā)生火災(zāi)，電流互感器中約3t變壓器油和絕緣紙一起燃燒，40分鐘后撲滅了明火。除已爆炸的電流互感器外，相鄰的三只電流互感器的外瓷套部分損壞，一臺(tái)500kV刀閘嚴(yán)重?fù)p壞，五臺(tái)刀閘部分絕緣瓷瓶損壞。發(fā)生爆炸的電流互感器外瓷套完全炸碎，但是，電流互感器的防爆玻璃完好無(wú)損。最遠(yuǎn)爆炸碎片飛了72米。

二、爆炸設(shè)備的情況

該臺(tái)電流互感器在交接試驗(yàn)時(shí)，油中含有乙炔，并超過(guò)注重值，達(dá)1.3ppm，廠家對(duì)此新問(wèn)題的答復(fù)是這臺(tái)電流器在出廠時(shí)由于漏油，對(duì)它進(jìn)行了補(bǔ)焊，可能是補(bǔ)焊時(shí)產(chǎn)生的乙炔，廠家在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了47小時(shí)沖氮脫氣處理，含氣量由3.05%降到了2.6%，乙炔也降到0.2ppm。

在投運(yùn)后1年的預(yù)檢中發(fā)現(xiàn)，該電流互感器的乙炔又增大到1.01ppm，跟蹤取樣測(cè)試，乙炔為0.91ppm。廠家認(rèn)為，電流互感器本身沒(méi)有新問(wèn)題，同時(shí)告訴我們?cè)谟型ｋ姍C(jī)會(huì)的時(shí)候，可以將油中的乙炔氣體脫掉。該電流互感器的其它試驗(yàn)數(shù)據(jù)無(wú)異常。

該電流互感器爆炸后，對(duì)爆炸原因進(jìn)行了初步分析，認(rèn)為摘要：該臺(tái)電流互感器存在制造固有缺陷，由于產(chǎn)品質(zhì)量原因造成這臺(tái)電流互感器在正常運(yùn)行中，內(nèi)部發(fā)生突發(fā)性絕緣擊穿短路，引起互感器爆炸。

主要原因是摘要：

（1）、該電流互感器在制造過(guò)程中存在絕緣包扎缺陷，主要體現(xiàn)在零屏外，直徑從98mm到126mm范圍內(nèi)的絕緣包扎有斷層、凹坑現(xiàn)象；

（2）、由于電流互感器絕緣層包扎缺陷引起局部放電，導(dǎo)致電流互感器內(nèi)部絕緣層損壞，最后發(fā)生爆炸。

有關(guān)新問(wèn)題的討論

該公司的500kV電流互感器發(fā)生了多次次爆炸，其它電流互感器解體發(fā)現(xiàn)的新問(wèn)題也是絕緣包扎有缺陷。

如何搞好該類設(shè)備的絕緣監(jiān)督，避免同類事故的發(fā)生，是大家關(guān)心的新問(wèn)題。

1、質(zhì)量管理

同類設(shè)備連續(xù)三次發(fā)生爆炸，說(shuō)明該廠在繞制絕緣時(shí)確實(shí)存在工藝控制不嚴(yán)，只有制造廠家提高產(chǎn)品，消除設(shè)備的固有缺陷，才能保證設(shè)備平安運(yùn)行。在產(chǎn)品制造過(guò)程中，一次線圈的包扎主要是將寬16mm厚0.2mm的電纜紙帶，半疊均勻繞在一次繞組上，每臺(tái)需包扎約兩百多層，因此，工人對(duì)繞制工藝的執(zhí)行好壞直接影響到產(chǎn)品質(zhì)量。發(fā)生事故后，制造廠家在一次線圈絕緣繞制工序中從五個(gè)方面進(jìn)行了質(zhì)量整改，加強(qiáng)了對(duì)一次繞組絕緣包扎的質(zhì)量監(jiān)督管理。

2、局部放電試驗(yàn)

對(duì)于這種缺陷，用局部放電試驗(yàn)可以比較有效地發(fā)現(xiàn)缺陷。在現(xiàn)場(chǎng)，由于試驗(yàn)電壓較高，現(xiàn)場(chǎng)電場(chǎng)干擾大，電暈放電噪音大，基本上無(wú)法進(jìn)行該項(xiàng)試驗(yàn)。因此，要認(rèn)真作好出廠試驗(yàn)中局部放電試驗(yàn)，從技術(shù)上把好質(zhì)量關(guān)。

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)局部放電試驗(yàn)有兩個(gè)程序，即程序A和程序B。

程序A摘要：工頻耐壓試驗(yàn)之后，在降壓過(guò)程中，降到局部放電測(cè)量電壓，在30S內(nèi)測(cè)量局部放電量。

程序B摘要：工頻耐壓試驗(yàn)后，進(jìn)行局部放電試驗(yàn)，施加的電壓是工頻耐壓的80%，持續(xù)時(shí)間不少于60S。然后，直接降到規(guī)定的局部放電測(cè)量電壓，在30S內(nèi)測(cè)量局部放電量。

測(cè)量電壓Um時(shí)，局部放電量不大于10pc，測(cè)量電壓為（1.2Um/）時(shí)局部放電量不大于5pc。

該電流互感器的廠家是按照程序B進(jìn)行的。這些設(shè)備出廠試驗(yàn)的局部放電量合格，為什么運(yùn)行后又發(fā)生事故？廠方對(duì)此進(jìn)行了分析和對(duì)比試驗(yàn)，認(rèn)為摘要：一是由于局部放電測(cè)量是在工頻耐壓試驗(yàn)后進(jìn)行，可能在680kV時(shí)激發(fā)的局部放電已經(jīng)消失。二是局部放電測(cè)量的預(yù)加電壓較低，不能激發(fā)局部放電。因此，廠家改進(jìn)了局部放電的試驗(yàn)方法摘要：加電壓680kV做工頻耐壓試驗(yàn)，耐壓1分鐘，降至550kV。1分鐘后，測(cè)量局部放電量，其值不大于5pc。

據(jù)廠家介紹，他們按新試驗(yàn)程序發(fā)現(xiàn)，通過(guò)新程序的電流互感器絕緣包扎良好，符合圖紙及工藝要求。而未通過(guò)新程序的產(chǎn)品，絕緣包扎有斷層，內(nèi)側(cè)起棱現(xiàn)象。

3、油色譜

廠家對(duì)油色譜進(jìn)行了一定的分析，對(duì)新局部放電試驗(yàn)方法，查處有新問(wèn)題的兩臺(tái)產(chǎn)品，反復(fù)做了局部放電試驗(yàn)和色譜分析，其結(jié)果如下摘要：當(dāng)放電量達(dá)到10萬(wàn)pc時(shí)，加壓40小時(shí)，油色譜中乙炔從0上升到1.5ppm。

三、運(yùn)行中監(jiān)督

該廠的這種型號(hào)的產(chǎn)品已經(jīng)運(yùn)行了二十多年，全國(guó)目前已有600多臺(tái)在運(yùn)行，在1997年發(fā)現(xiàn)93年、94年出廠的產(chǎn)品，由于混油新問(wèn)題（大連油和錦西油混用）造成的介損上升新問(wèn)題，目前又出現(xiàn)絕緣包扎的新問(wèn)題。由于在現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法檢測(cè)哪些設(shè)備的絕緣包扎存在缺陷，因此，該站的同類設(shè)備全部還廠重新包扎絕緣，按照新的局部放電測(cè)量方法測(cè)量局部放電，確保產(chǎn)品質(zhì)量。

這批電流互感器投運(yùn)后，由于油色譜超標(biāo)，現(xiàn)場(chǎng)充氮脫氣處理了兩臺(tái)次，同樣由于油色譜超標(biāo)，更換了3臺(tái)，新安裝時(shí)由于二次繞組絕緣電阻不合格（為0）更換了一臺(tái)。1999年，一臺(tái)電流互感器由于油色譜中氫（H2）含量超過(guò)20,000ppm，解體檢查發(fā)現(xiàn)CT內(nèi)部一次引線的螺絲松動(dòng)造成氫含量超標(biāo)。

這批電流互感器投運(yùn)后的油色譜中都含有乙炔（C2H2）。

由于電流互感器絕緣層較多，假如是內(nèi)層的絕緣包扎不好，出現(xiàn)局部放電，產(chǎn)生的乙炔氣體是很難逸出到油中，因此，油色譜檢測(cè)的及時(shí)性和有效性值都較差。但是，我們?nèi)匀话l(fā)現(xiàn)爆炸的電流互感器的色譜數(shù)據(jù)和其它電流互感器之間的差別，增長(zhǎng)速度和絕對(duì)值比其它的要大。目前，我們已將注重值定為0.6ppm，檢測(cè)周期改為3個(gè)月1次。標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有規(guī)定油中含氣量，假如油中含氣量大，可能出現(xiàn)油中的局部放電，產(chǎn)生乙炔，這對(duì)用乙炔發(fā)現(xiàn)油紙絕緣中缺陷是不利的，因此應(yīng)該控制油中含氣量。