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摘 要:高压电器是对高压线路进行保护和调节的设备,如果发生损坏,会使线路中的电流急剧增大,烧坏各种设备和电器,给人民的财产造成巨大的损失,所以对其进行深入研究,对保持电力系统的稳定运行有重要的作用。本文将分析高压电器的其中一种,即500kV SF6电流互感器事故产生的原因,并提出相应的预防措施。
关键词:SF6电流互感器;事故;原因;预防
一、SF6电流互感器常见故障类型
500kV SF6电流互感器自投入使用以来,发生了多起事故。将事故中的设备进行破坏性试验,检验其中的各个零部件,并与标准设备的零件进行对比研究,分析其故障原因一般有以下几点。
1、支撑件缺陷
500kV SF6电流互感器的二次绕组屏蔽罩通过绝缘支撑件与高电压隔离,支撑件缺陷主要包括支撑件的微小裂缝或气泡、支撑件不清洁、支撑件松脱等。进行交流耐压试验和冲击试验时发生闪络放电。解体后发现电容屏顶部绝缘支撑件发生沿面放电。经研究分析认为该电流互感器放电的主要原因是:① 500kV SF6电流互感器电容屏端部绝缘材料由聚丙烯经车床层层缠绕压制而成,因此表面较粗糙,电场强度不均匀;②电流互感器电容屏端部绝缘材料的绝缘强度不够,绝缘支撑件的爬距仅为190mm,而该电流互感器额定冲击电压为1675kV,平均场强达到8.8kV/mm。
2、电容屏缺陷
电力企业使用的500kV SF6电流互感器多为电容锥型气体绝缘结构,由于设计的不规范、在加工时没有严格按照标准进行操作或是使用的零件质量不满足要求都会导致电容屏缺陷。如果线路的C相绝缘为零,并且B、C相中的SO2气体体积远远超过标准数值,会引发B相电流互感器电容屏表面沿面放点闪络,C相电流互感器绝缘支撑件和电容屏表面沿面放点闪络,从而引发C相接地故障。
经过分析发现,该型号电流互感器的电容屏上端引出3根宽20mm均匀分布的镀锡铜带,镀锡铜带紧贴铝筒外表面与CT顶部高电压相连,为了使镀锡铜带形成圆弧平滑过渡,在电容屏端部有1个开口的准8铝环。由于镀锡铜带与准8铝环之间可能接触不良,造成准8铝环出现悬浮电位,在高频雷电波冲击下出现局部电晕放电,发生整个间隙击穿闪络。现在该厂家已将准8铝环与铝筒焊接在一起,改造后的产品将陆续取代之前的产品,实际效果有待进一步的验证。
3、屏蔽罩缺陷
屏蔽罩缺陷包括屏蔽罩破裂和铆钉松动脱落等。由于500kV SF6电流互感器的屏蔽罩中包含着二次绕组,如果屏蔽罩破裂或者铆钉松动脱落,电场会随之发生改变,导致其被一次绕组击穿,造成严重的安全事故。
4、部件损坏
零部件是设备的重要组成部分,如果发生损坏,会严重影响设备的使用,即使设备能够运行,也会存在巨大的安全隐患。500kV SF6电流互感器的部件应具备精密性和抗腐蚀性,能够长时间的工作而不会发生故障。但是如果A相500kV SF6电流互感器的SO2气体严重超标,但是外面闪光处无放电痕迹,就证明了其为内部放电。经过试验可以发现:
(1) 铝屏蔽电极表面有2个放电击穿点,玻璃钢筒内表面对应位置处也有放电痕迹,铝屏蔽电极有移位现象,3条镀锡铜带断裂;
(2) 二次绕组均压罩与二次引线管硬铜片连接处有烧黑的痕迹,其中1块连接铜片由于表面开裂严重在解体过程中断裂。此次设备故障是由于铝屏蔽电极在装配过程中未完全收紧,在运输过程中造成铝屏蔽电极与电容屏分离,3根连接铜带被拉断,从而改变了整体电场结构,成为极不均匀电场,破坏了整个绝缘结构。
5、异物
电流互感器由于制造工艺不够严谨、运输时零部件发生摩擦或者是超负荷的工作都会产生异物,这些异物会影响设备电场的正常分布,使得电场由整体放电变为了局部放电,电容屏被击穿,造成电流互感器的损坏。而且在设备运行时,电流经常会吸附灰尘和颗粒物,所以应经常对设备进行清洁工作,扫除设备表面的灰尘,并保持周围环境的卫生。
二、防范措施
1、制造厂应加强设备的质量控制
(1)在选择材料和零部件时,应检验其是否具备质量合格证书,新产品则要有相应的专利证书,并且经过大量的测试,能够证明其安全性。要充分考虑设备的使用要求,对国内外的产品进行比较,从中挑选出性价比较高的材料和零部件。对于铝合金和支撑件,要保证其机械性较强,能够承受较大的压力。
(2)制造厂家应制定完善的规章制度,将制造设备的技术、工序进行详细的说明,工人必须严格按照规定进行生产和加工。组装设备时要保持周围环境的干净,防止灰尘和异物进入设备内部,造成电场的紊乱。同时,要将所有的螺丝钉拧紧,并仔细检验,防止造成零件的移位。质检员对每道工序都要复查一遍,并和完成这道工序的操作人员共同签字,如日后设备发生故障需承担相应的责任。
2、设备的运输
设备一般由制造厂家运输,用户自己运输时也要按照厂家的规定进行。首先,在车厢中放入防震物体,并在设备上安装振动子,到达目的地之后检查钢珠状态,如果钢珠完好无损,则设备可以使用;如果钢珠落下,则设备需要返厂检查。然后,对设备充入SF6气体,静置一段之间后,将设备放入车厢中,使其平卧在防震物体上,设备的轴线与运输方向要保持一致。最后,运输速度不宜过快,要保持匀速平稳,随时观测SF6气体密度表和含水量,如果超出标准值,则应立即通知厂家,并返厂处理。
3、对事故或故障产品的检查程序
产品在发生故障而停止运行后,应迅速使用SF6电流互感器专用的测试装置检测其内部是否有放电现象,如果没有发现内部放电,再对设备进行局部测试,确定不存在电流后,将设备解体进行检查;如果内部存在电流,则直接拆分设备,不需要进行其他的操作,以便做出正确的判断和分析。
三、小结
500kV SF6电流互感器是常用的高压设备,对其质量进行严格的控制,杜绝生产、运输过程的操作不当行为,能够避免设备发生安全事故。电力企业在平时应经常对设备进行测试和检查,以便及时发现故障的零部件,并进行更换和维修,以保证设备的正常运行和日常供电的安全性。
参考文献
[1]李璐,吴加新,郑琰,兰琦.一起500kV SF6电流互感器内部故障及分析[J].高压电器.2011(12)
关键词:SF6电流互感器;事故;原因;预防
一、SF6电流互感器常见故障类型
500kV SF6电流互感器自投入使用以来,发生了多起事故。将事故中的设备进行破坏性试验,检验其中的各个零部件,并与标准设备的零件进行对比研究,分析其故障原因一般有以下几点。
1、支撑件缺陷
500kV SF6电流互感器的二次绕组屏蔽罩通过绝缘支撑件与高电压隔离,支撑件缺陷主要包括支撑件的微小裂缝或气泡、支撑件不清洁、支撑件松脱等。进行交流耐压试验和冲击试验时发生闪络放电。解体后发现电容屏顶部绝缘支撑件发生沿面放电。经研究分析认为该电流互感器放电的主要原因是:① 500kV SF6电流互感器电容屏端部绝缘材料由聚丙烯经车床层层缠绕压制而成,因此表面较粗糙,电场强度不均匀;②电流互感器电容屏端部绝缘材料的绝缘强度不够,绝缘支撑件的爬距仅为190mm,而该电流互感器额定冲击电压为1675kV,平均场强达到8.8kV/mm。
2、电容屏缺陷
电力企业使用的500kV SF6电流互感器多为电容锥型气体绝缘结构,由于设计的不规范、在加工时没有严格按照标准进行操作或是使用的零件质量不满足要求都会导致电容屏缺陷。如果线路的C相绝缘为零,并且B、C相中的SO2气体体积远远超过标准数值,会引发B相电流互感器电容屏表面沿面放点闪络,C相电流互感器绝缘支撑件和电容屏表面沿面放点闪络,从而引发C相接地故障。
经过分析发现,该型号电流互感器的电容屏上端引出3根宽20mm均匀分布的镀锡铜带,镀锡铜带紧贴铝筒外表面与CT顶部高电压相连,为了使镀锡铜带形成圆弧平滑过渡,在电容屏端部有1个开口的准8铝环。由于镀锡铜带与准8铝环之间可能接触不良,造成准8铝环出现悬浮电位,在高频雷电波冲击下出现局部电晕放电,发生整个间隙击穿闪络。现在该厂家已将准8铝环与铝筒焊接在一起,改造后的产品将陆续取代之前的产品,实际效果有待进一步的验证。
3、屏蔽罩缺陷
屏蔽罩缺陷包括屏蔽罩破裂和铆钉松动脱落等。由于500kV SF6电流互感器的屏蔽罩中包含着二次绕组,如果屏蔽罩破裂或者铆钉松动脱落,电场会随之发生改变,导致其被一次绕组击穿,造成严重的安全事故。
4、部件损坏
零部件是设备的重要组成部分,如果发生损坏,会严重影响设备的使用,即使设备能够运行,也会存在巨大的安全隐患。500kV SF6电流互感器的部件应具备精密性和抗腐蚀性,能够长时间的工作而不会发生故障。但是如果A相500kV SF6电流互感器的SO2气体严重超标,但是外面闪光处无放电痕迹,就证明了其为内部放电。经过试验可以发现:
(1) 铝屏蔽电极表面有2个放电击穿点,玻璃钢筒内表面对应位置处也有放电痕迹,铝屏蔽电极有移位现象,3条镀锡铜带断裂;
(2) 二次绕组均压罩与二次引线管硬铜片连接处有烧黑的痕迹,其中1块连接铜片由于表面开裂严重在解体过程中断裂。此次设备故障是由于铝屏蔽电极在装配过程中未完全收紧,在运输过程中造成铝屏蔽电极与电容屏分离,3根连接铜带被拉断,从而改变了整体电场结构,成为极不均匀电场,破坏了整个绝缘结构。
5、异物
电流互感器由于制造工艺不够严谨、运输时零部件发生摩擦或者是超负荷的工作都会产生异物,这些异物会影响设备电场的正常分布,使得电场由整体放电变为了局部放电,电容屏被击穿,造成电流互感器的损坏。而且在设备运行时,电流经常会吸附灰尘和颗粒物,所以应经常对设备进行清洁工作,扫除设备表面的灰尘,并保持周围环境的卫生。
二、防范措施
1、制造厂应加强设备的质量控制
(1)在选择材料和零部件时,应检验其是否具备质量合格证书,新产品则要有相应的专利证书,并且经过大量的测试,能够证明其安全性。要充分考虑设备的使用要求,对国内外的产品进行比较,从中挑选出性价比较高的材料和零部件。对于铝合金和支撑件,要保证其机械性较强,能够承受较大的压力。
(2)制造厂家应制定完善的规章制度,将制造设备的技术、工序进行详细的说明,工人必须严格按照规定进行生产和加工。组装设备时要保持周围环境的干净,防止灰尘和异物进入设备内部,造成电场的紊乱。同时,要将所有的螺丝钉拧紧,并仔细检验,防止造成零件的移位。质检员对每道工序都要复查一遍,并和完成这道工序的操作人员共同签字,如日后设备发生故障需承担相应的责任。
2、设备的运输
设备一般由制造厂家运输,用户自己运输时也要按照厂家的规定进行。首先,在车厢中放入防震物体,并在设备上安装振动子,到达目的地之后检查钢珠状态,如果钢珠完好无损,则设备可以使用;如果钢珠落下,则设备需要返厂检查。然后,对设备充入SF6气体,静置一段之间后,将设备放入车厢中,使其平卧在防震物体上,设备的轴线与运输方向要保持一致。最后,运输速度不宜过快,要保持匀速平稳,随时观测SF6气体密度表和含水量,如果超出标准值,则应立即通知厂家,并返厂处理。
3、对事故或故障产品的检查程序
产品在发生故障而停止运行后,应迅速使用SF6电流互感器专用的测试装置检测其内部是否有放电现象,如果没有发现内部放电,再对设备进行局部测试,确定不存在电流后,将设备解体进行检查;如果内部存在电流,则直接拆分设备,不需要进行其他的操作,以便做出正确的判断和分析。
三、小结
500kV SF6电流互感器是常用的高压设备,对其质量进行严格的控制,杜绝生产、运输过程的操作不当行为,能够避免设备发生安全事故。电力企业在平时应经常对设备进行测试和检查,以便及时发现故障的零部件,并进行更换和维修,以保证设备的正常运行和日常供电的安全性。
参考文献
[1]李璐,吴加新,郑琰,兰琦.一起500kV SF6电流互感器内部故障及分析[J].高压电器.2011(12)