电容型电流互感器介损异常情况分析

电容型电流互感器介损异常情况分析

徐飞

国网山西省电力公司太原供电公司变电检修室，山西太原 030000

摘要：测量电容型电流互感器介质损耗因数tanδ，能灵敏发现绝缘受潮、劣化等分布性缺陷。电流互感器介质损耗因数tanδ是电容型电流互感器预防性试验的一个重要试验项目。以预防性试验过程中发现电容型电流互感器介质损耗因数tanδ异常增大现象为例，介绍电容型电流互感器预防性试验过程中发现介质损耗因数tanδ异常增大时的试验判断，分析了产生tanδ异常增大的原因。

关键词：电容型电流互感器；介质损耗；因数tanδ

1试验概况

2020年5月在110kV变电站对一组型号为LB7－110W2电容型电流互感器进行预防性试验工作，此电流互感器为湖南醴陵火炬电瓷电器有限公司生产，型号LB7－110W2，于2010年06月出厂，2012年03月投运。试验仪器采用济南泛华生产的AI6000E型自动抗干扰介质损耗测量仪。试验中发现B相CT的介质损耗因数tanδ为20590%，且较上次测试值0.451%增加474%。根据中国南方电网公司《电力设备预防性试验规程》中要求，运行中110kV油纸电容型电流互感器主绝缘tanδ不应大于1%，且与历次数据比较不应有显著变化。B相电流互感器的试验结果不符合规程要求，需进一步分析。

2试验数据分析

本次环境温度为28℃，相对湿度58%，2014年06月试验环境温度30℃，相对湿度52%，两次试验环境条件相差无几，排除了环境可能造成的影响。

2.1与历次试验数据对比

为进一步分析B相电流互感器绝缘状况，试验人员与前两次试验数据进行纵向与横向对比，见表1、表2。

表1试验数据纵向对比

表2试验数据横向对比

将B相电流互感器与前两次测得的介质损耗因数tanδ纵向比较可知，2014测出的B相电流互感器tanδ较2012年的增长11.9%，属合格范围内。但2020年测量值却突然比2012年的测试值增长474%，达到了2．59%，明显增大且超出规定要求值。

将B相电流互感器与前两次测得的电容量比较，可以看出，2014年测出的电容量较2012年的大0．52%，但2020年测量值与2014年测量值两者变化不大，相差仅0．013%，电容量变化都在允许范围内，根据预试规程要求，电容量合格。

B相电流互感器与A、C两相横向比较结果可以看出，此台电流互感器tanδ明显高出其它两相，且差距在逐渐拉大，此台电流互感器的绝缘状态在逐渐劣化。

2.2油色谱及油中水分含量试验分析

试验人员对B相电流互感器绝缘油取样进行油色谱及油中水分含量试验，本次试验数据及前两次试验数据见表3。

表3油色谱及油中水分含量试验数据

可以看出，B相电流互感器油色谱各项气体成分均无明显增长，各项气体成分量值都在合格范围内，油色谱数据正常，油中水分含量亦无明显增长，在合格范围内。由绝缘油试验结果可知，油色谱及油中水分含量试验均合格，与历次试验结果相比无明显变化，判断绝缘没有进水受潮及放电痕迹。

2.3高电压介损试验分析

根据规程要求，当介质损耗因数tanδ与出厂值或上一次试验值比较有明显增长时，应进行高电压介损试验。试验人员对该设备进行高电压介损试验，试验数据见表5。

表5高压介损试验数据

由图1可知，介质损耗因数tanδ随试验电压的升高先是增加然后再下降，在试验电压达到最高值时，tanδ下降到整个试验过程中最低值，在试验电压从最高值下降到10kV时，tanδ先增加后下降。介质损耗因数tanδ呈现出“M”型对称曲线。

图1高压介损试验的数据分析图

绝缘介质中含有水分，水分易吸附杂质，在电场作用下电离产生离子。在电压较低时，电压升高离子浓度增加，离子振荡运动损耗增加导致tanδ上升。电压较高时，由于离子浓度趋于饱和，且离子在迁移过程中受到纸中纤维的阻拦增大，使极化损耗减少，tanδ下降。由近三次介损试验结果可以看出，此台电流互感器在2012年与2014年虽然tanδ未超出规程要求，但已明显超出另外两相，综合上述试验结果，判断此台电流互感器出厂前主绝缘电容层存在水分，经运行十二年后，潮气外渗，导致主绝缘受潮，tanδ增加。

3受潮原因分析

为何此台电流互感器在出厂及交接验收试验中未发现tanδ存在异常，而在运行十二年后才发现其tanδ增加。从电流互感器的结构分析，此型号电流互感器由多层绝缘纸和很薄的铝箔每层交替间隔制成电容层绝缘。其电容层绝缘包绕在U字形原线圈上。

若此台电流互感器出厂时绕制过程中由于外界因素如：绝缘纸受潮、绕制时工厂环境湿度偏大等原因造成电容层受潮，出厂时干燥时间短或干燥工艺不过关而造成干燥不彻底使电容层存在潮气。

结语

介损试验能发现设备整体受潮、劣化等缺陷，但对于大体积试品的局部缺陷反应不灵敏。此台电流互感器出厂前主绝缘电容层存在水分，经过多年运行后，潮气外渗，导致主绝缘整体受潮。

参考文献：

[1]胡雷平.电容型电流互感器介损异常情况分析[J].技术与市场，2018，25(11)：86-87+90.

[2]焦红灵，李冰.一起电容型电流互感器介损增大的原因分析[J].电工文摘，2016(03)：65-67.