一起10kV电流互感器炸裂事故分析与处理

一起10kV电流互感器炸裂事故分析与处理

发表时间：2018-05-14T17:01:50.577Z 来源：《电力设备》2017年第34期作者：张松林

[导读] 摘要：对电能的发、供、用电三方电能计量数据的准确性与合理性直接影响到三者的经济利益及交易的公平性。

（国网冀北电力有限公司唐山供电公司河北唐山 063000）

摘要：对电能的发、供、用电三方电能计量数据的准确性与合理性直接影响到三者的经济利益及交易的公平性。此外，电能计量还直接关系电力系统发电量、线损、煤耗、厂用电、供电量、用电量等各项技术指标的计算。因此，对电能计量问题的研究是电力系统中涉及经济、技术等多方面问题的重要课题之一。

关键词：110kV；电流互感器；炸裂事故；分析

1导言

近年来，高压固体绝缘电流互感器以无油、无气体、绝缘性能好、维护方便等优点在电力系统中使用广泛。随着时间推移固体绝缘电流互感器在制造和安装工艺中的各种缺陷随之暴露出来，严重威胁着电网的安全运行。因此在本文之中，主要是针对了一起10kV电流互感器炸裂事故分析与处理进行了全面的分析，在这个基础上提出了下文之中的一些内容，希望能够给予在相同行业之中进行工作的人员提供出一定价值的参考。

2工作原理

在供电用电的线路中，电流相差从几安到几万安，电压相差从几伏到几百万伏。线路中电流电压都比较高，如直接测量是非常危险的。为便于二次仪表测量需要转换为比较统一的电流电压，使用互感器起到变流变压和电气隔离的作用。

显示仪表大部分是指针式的电流电压表，所以电流互感器的二次电流大多数是安培级的（如5等）。随着时代发展，电量测量大多已经达到数字化，而计算机的采样的信号一般为毫安级（0-5V、4-20mA等）。微型电流互感器二次电流为毫安级，主要起大互感器与采样之间的桥梁作用。微型电流互感器称之为“仪用电流互感器”。（“仪用电流互感器”有一层含义是在实验室使用的多电流比精密电流互感器，一般用于扩大仪表量程。）

电流互感器原理线路图微型电流互感器与变压器类似也是根据电磁感应原理工作，变压器变换的是电压而微型电流互感器变换的是电流罢了。绕组N1接被测电流，称为一次绕组（或原边绕组、初级绕组）；绕组N2接测量仪表，称为二次绕组（或副边绕组、次级绕组）。 3结构原理

普通电流互感器结构原理：电流互感器的结构较为简单，由相互绝缘的一次绕组、二次绕组、铁心以及构架、壳体、接线端子等组成。其工作原理与变压器基本相同，一次绕组的匝数（N1）较少，直接串联于电源线路中，一次负荷电流（I1）通过一次绕组时，产生的交变磁通感应产生按比例减小的二次电流（I2）；二次绕组的匝数（N2）较多，与仪表、继电器、变送器等电流线圈的二次负荷（Z）串联形成闭合回路，由于一次绕组与二次绕组有相等的安培匝数，I1N1=I2N2，电流互感器额定电流比电流互感器实际运行中负荷阻抗很小，二次绕组接近于短路状态，相当于一个短路运行的变压器。

多抽头电流互感器。这种型号的电流互感器，一次绕组不变，在绕制二次绕组时，增加几个抽头，以获得多个不同变比。它具有一个铁心和一个匝数固定的一次绕组，其二次绕组用绝缘铜线绕在套装于铁心上的绝缘筒上，将不同变比的二次绕组抽头引出，接在接线端子座上，每个抽头设置各自的接线端子，这样就形成了多个变比，此种电流互感器的优点是可以根据负荷电流变比，调换二次接线端子的接线来改变变比，而不需要更换电流互感器，给使用提供了方便。

不同变比电流互感器。这种型号的电流互感器具有同一个铁心和一次绕组，而二次绕组则分为两个匝数不同、各自独立的绕组，以满足同一负荷电流情况下不同变比、不同准确度等级的需要，例如在同一负荷情况下，为了保证电能计量准确，要求变比较小一些（以满足负荷电流在一次额定值的2/3左右），准确度等级高一些（如1K1.1K2为200/5.0.2级）；而用电设备的继电保护，考虑到故障电流的保护系数较大，则要求变比较大一些，准确度等级可以稍低一点（如2K1.2K2为300/5.1级）。

一次绕组可调，二次多绕组电流互感器。这种电流互感器的特点是变比量程多，而且可以变更，多见于高压电流互感器。其一次绕组分为两段，分别穿过互感器的铁心，二次绕组分为两个带抽头的、不同准确度等级的独立绕组。一次绕组与装置在互感器外侧的连接片连接，通过变更连接片的位置，使一次绕组形成串联或并联接线，从而改变一次绕组的匝数，以获得不同的变比。带抽头的二次绕组自身分为两个不同变比和不同准确度等级的绕组，随着一次绕组连接片位置的变更，一次绕组匝数相应改变，其变比也随之改变，这样就形成了多量程的变比。带抽头的二次独立绕组的不同变比和不同准确度等级，可以分别应用于电能计量、指示仪表、变送器、继电保护等，以满足各自不同的使用要求。

4事故处理

（1）本次开关柜事故瞬间使2号主变压器承受了23倍左右额定短路电流冲击，建议对开关柜断路器、2号主变压器、二次系统开展检查及试验。发电机出口断路器进行以下试验：①绝缘电阻试验；②交流耐压试验；③导电回路电阻测试；④特性测试试验；⑤控制回路交流耐压试验（2kV）。（2）对事故开关柜内二次接线进行严格检查，对烧焦的二次线及电缆进行更换。开关柜内电流互感器至断路器之间的母排损伤严重，需进行更换并对事故开关柜旁边TV柜内所有设备（包括柜壁）进行彻底检查并清擦。（3）事故开关柜内B相电流互感器损坏，A、C相在着火爆炸过程中也受到不同程度的损坏，三相电流互感器伏安特性、角差、比差等参数已不能满足要求，需对事故开关柜内三相电流互感器同时进行更换；事故开关柜内A相断路器真空包在事故中受到损坏，弧光对B、C相也造成一定伤害，需对事故开关柜内三相断路器同时进行更换，更换后严格按照GB50150—2006《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》对新更换设备进行验收试验，试验合格后方可投运。

5防范措施

经电力公司运行部门、检修部门、电科院相关技术人员协同合作，这次事故得到了较好处理。为了在以后运行中预防类似事故的发生，可参考如下防范措施。（1）在厂家配合下对开关柜内所有紧固螺栓及垫片进行更换，统一使用符合要求的螺栓，所有紧固螺栓均要采用力矩扳手并按要求进行紧固。（2）加强开关柜的红外测温工作，如发现电流互感器、断路器、隔离开关、母线及接线端子等局部过热时及时查明原因并处理。（3）对10kV开关柜内所有电流互感器、电压互感器进行局部放电测试，定期开展开关柜超声局放检测及时排除设备隐患。（4）加强对预防性试验的管理工作，要保证现场试验的质量，对试验结果必须全面、历史地综合分析和比较，既要对照历次试验