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电流互感器绝缘工艺不良导致爆炸事故
发表时间:2023-10-23     阅读次数:     字体:【

某220kV变电站2005年6月使用了国内一厂家生产的倒置式油纸绝缘电流互感器。2008年12月,该种型号的互感器在正常运行中先后2台发生爆炸事故。事故时天气:大雪后、大风,现场气温-14℃左右。系统无任何操作。事故互感器炸碎的电瓷外绝缘碎片将其周围的设备不同程度损坏。电流互感器分别于2008年3月、6月进行了预试,油样进行了化验,均未发现异常。

事故发生后,组织有关技术人员对事故原因进行了分析,并将该变电站部分同型号的互感器运回制造厂家进行了试验和解刨检查,发现:

编号为2005042、2005013、2005019、20070274的4只TA进行了局放试验、耐压试验、介损试验、油色谱分析,结果正常编号为2005019、2005042、2005013的3只TA进行了解体检查,发现三只TA顶部绝缘包扎存在缺陷,包扎工艺不良,侧面存在凹陷的地方,其中编号为2005019和2005013的TA绝缘均存在不同程度的放电痕迹,其中2005019有较严重的放电痕迹。

分析认为,造成互感器爆炸事故原因如下:

(1)该类电流互感器的顶部手包绝缘工艺不良,顶部电容屏两侧有皱折及头部与二次引下线结合部位的绝缘包扎工艺缺陷,导致该部位的场强畸变,运行中易发生局部放电,逐步积累,造成主绝缘击穿。

(2)根据现场瓷套碎片断面存在颜色明显不一致的现象,认为互感器的瓷套本身存在烧制不均匀的缺陷,在环境温度突降时,瓷套开裂,绝缘油溢出,造成主绝缘降低、击穿。

通过现场检查发现,该类电流互感器注满油后,膨胀器最高最低油位线之间实际油量只有9.1升(现场实际放油量证实),而厂家提供的设计油量为19.8升,膨胀器内油的补偿量偏少,在环境温度急降时,电流互感器内部油位由于遇冷收缩而偏低,瓷套内部出现负压,可能导致电流互感器密封破坏,或者缺陷瓷套破裂,潮湿空气侵入,造成主绝缘击穿。

防范措施:全部更换为安全、可靠的电流互感器。

电流互感器的末屏没接地故障

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。后来供电公司与厂家联系,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,其一次绕组采用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,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。

电流互感器在事故前的试验报告如表

项目

A相

B相

C相

绝缘电阻值

4000

5000

4500

一次对末屏

0.50

0.45

0.32

854

834.7

842

初始

852.7

832.1

841.6

0.152

0.312

0.05

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,在几万伏电压的长时间作用下,产生爆裂,至使绝缘击穿。最终保护动作跳闸,造成事故。


 
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