110kV干式电流互感器(复合绝缘)应用技术研究1206

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选题背景和意义
选题背景 一、几起高压电流互感器的运行事故 二、广东电网互感器运行情况调查 本文研究的现实意义

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110kV干式电流互感器(复合绝缘)应用技术研究——Ⅰ．选题背景和意义
背景：一、几起高压电流互感器的运行事故
•2000年6月6日16：07，桃源站母联CT故障发生母线故障，桃源站全站停 电（SF6） • 2001年9月5日，500kV罗洞站梧罗2回A相CT内部短路（SF6）
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110kV干式电流互感器(复合绝缘)应用技术研究
Ⅲ．干式电流互感器复合主绝缘和硅橡 胶外绝缘的绝缘性能研究
一、固体电介质击穿的基本理论 二、主绝缘材料的构成及其性能 三、聚四氟乙烯复合硅油绝缘的绝缘特性 四、热负荷循环试验表明该绝缘的预期寿命较长 五、聚四氟乙烯复合硅油绝缘的模拟试验及其寿命的 等效计算 六、干式CT与线路合成绝缘子相比的沿面放电电压和 老化性能 七、干式CT硅橡胶伞群受潮及其绝缘性能
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110kV干式电流互感器(复合绝缘)应用技术研究——Ⅱ．高压电流互感器基本要 求和干式电流互感器的基本结构
四、干式电流互感器的主要技术特征
油浸式电流互感器 —— 一次绕组与二次绕 组均同装在一个充满绝缘油的容器中
SF6电流互感器 —— 一次绕组与二次绕组均 同装在一个充满SF6气体的容器中
干式电流互感器 —— 实质上是将低压贯穿式 电流互感器套在“U”形干式高压套管上，通过箱体 和机械紧固件组合在一起的组合电器
110kV 油浸式CT故障情况照片 故障CT
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110kV干式电流互感器(复合绝缘)应用技术研究——Ⅰ．选题背景和意义
水泥杆被烧至露出石仔
断路器机构操作箱
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110kV干式电流互感器(复合绝缘)应用技术研究——Ⅰ．选题背景和意义
被烧坏的断路器瓷群
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110kV干式电流互感器(复合绝缘)应用技术研究——Ⅰ．选题背景和意义
2.60～2.80 ≤1×104 ≥1.0×104 ≥12
硅油是一种不同聚合度链状结构的聚有机硅氧烷。硅油具有卓越的 耐热性、电绝缘性、耐氧化、耐低温性，可在-50～180℃温度范围内长 期使用；抗剪切性强，为一般矿物油的20倍以上很高的压缩性，是理想 的液体弹簧；温粘系数低、低蒸汽压、低表面张力、良好的增水性和润 滑性；优异的电气特性，耐击穿电压高、耐电弧、耐电晕、介电损耗小； 还具有透光性好和对人体无毒害作用等优点。
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110kV干式电流互感器(复合绝缘)应用技术研究——Ⅱ．高压电流互感器基本要 求和干式电流互感器的基本结构
三、干式电流互感器的结构特点（性能比较）
类型 结构 工艺过程 质量 防污闪 价格 干式 电容型 绝缘绕包过程应尽 量减少气泡 轻 性能好 适中 充油型 电容型 抽真空 重 一般 便宜 较贵 充气型 SF6气体绝缘 抽真空 一般
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110kV干式电流互感器(复合绝缘)应用技术研究——Ⅲ．干式电流互感器复合主 绝缘和硅橡胶外绝缘的绝缘性能研究
一、固体电介质击穿的基本理论
图4-1 固体介质击穿场强随电压作用时间的变化举例
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气隙放电
图4-4 气隙放电时的等 值电路
图4-5 气隙放电时气隙 上的电压变化
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110kV干式电流互感器(复合绝缘)应用技术研究——Ⅲ．干式电流互感器复合主 绝缘和硅橡胶外绝缘的绝缘性能研究
二、干式电流互感器的结构
干式电流互感 器的外形如右图所 示。
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110kV干式电流互感器(复合绝缘)应用技术研究——Ⅱ．高压电流互感器基本要 求和干式电流互感器的基本结构
二、干式电流互感器的结构
干式电流互感 器的结构如右图所 示，主要由1）一 次绕组、2）联接 器、3）二次绕组 和4）外壳等部分 组成。
5.11
3.38
2.23
0.39
1.29 0.61 0.28 0.28
0
0.39 0.26 0 0
1.06 0.63 0.1
2.45 2.41 1.39
2002
220
500
3.66
3.2
0.26
2.23
0.22
0.05 0.26
0.77
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110kV干式电流互感器(复合绝缘)应用技术研究——Ⅰ．选题背景和意义
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110kV干式电流互感器(复合绝缘)应用技术研究——Ⅲ．干式电流互感器复合主 绝缘和硅橡胶外绝缘的绝缘性能研究
二、主绝缘材料的构成及其性能
1、聚四氟乙烯性能参数
密度（g.cm-3） ：2.1 厚度范围（μm）；6.75～762 抗拉强度（MPa）：22.8 伸长率（%）：300 吸水率（%）：0 相对介电常数（1kHz～1MHz）：2.0 介质损耗因数（1kHz～1MHz）：1×10-4 体积电阻率（Ω.m）：1016 介电强度,短时（MV.m-1）：86.6～173.2 耐化学性：强酸－优；强碱－优；油和脂 类－优；有机溶剂－优 最高使用温度：260℃
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110kV干式电流互感器(复合绝缘)应用技术研究——Ⅰ．选题背景和意义
2、2001年9月5日，500kV罗洞站梧罗2回A相 CT内部短路，导致线路保护动作，开关跳闸，重 合不成功，强送不成功。 现场绝缘检查发现500kV梧罗2回A相CT绝缘 为零，故障CT返厂解体、报废。 解剖检查表明：该CT内部绝缘支撑树脂有放 电痕迹，为内绝缘不良，系制造质量问题。
一、电力系统对高压电流互感器的基本 要求 1、绝缘性能要安全可靠 2、机械性能要安全可靠 3、温度和热稳定性要安全可靠 4、密封要切实可靠 5、在化学作用和不利环境条件下运 行要具有良好的稳定性
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110kV干式电流互感器(复合绝缘)应用技术研究——Ⅱ．高压电流互感器基本要 求和干式电流互感器的基本结构
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110kV干式电流互感器(复合绝缘)应用技术研究——Ⅰ．选题背景和意义
本文研究的现实意义
如果通过论证（关键是内绝缘和外绝缘），干式电 流互感器能适用于我省电网，由于该互感器体积小、质 量轻、防火防爆、不污染环境、防污闪性能好，维护工 作量少，而且价格适中，则： 彻底解决油浸纸绝缘电流互感器存在的漏油、爆炸、 抗污闪能力低等老大难问题，同时还可以减少维护工作 量，降低劳动强度。 相对大规模使用SF6 CT而言，更加环保，也节省投 资。 因此具有很大的经济效益和深远的社会效益。
背景：二、广东电网互感器运行情况调查
结论： （1）油浸互感器运行中缺陷较多、修理台数多、更换台 数也多，特别容易渗漏油，在现场难以彻底处理，不但 造成维护工作量大，运行情况不理想。 （2）SF6互感器故障率高、而且不环保，运行情况也不 理想。
（3）干式电流互感器有很多优点，但运行时间短，对它 还不了解，需要进行研究。
110kV干式电流互感器(复 合绝缘)应用技术研究
110kV干式电流互感器(复合绝缘) 应用技术研究
Ⅰ．选题背景和意义
Ⅱ．高压电流互感器基本要求和干式电
流互感器的基本结构
Ⅲ．干式电流互感器复合主绝缘和硅橡
胶外绝缘的绝缘性能研究 Ⅳ．解剖检查和试验 Ⅴ．结论和体会
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110kV干式电流互感器(复合绝缘)应用技术研究
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110kV干式电流互感器(复合绝缘)应用技术研究——Ⅰ．选题背景和意义
220kV油浸式CT故障照片
该CT完全烧毁
相邻CT瓷群破裂
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110kV干式电流互感器(复合绝缘)应用技术研究——Ⅰ．选题背景和意义
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110kV干式电流互感器(复合绝缘)应用技术研究——Ⅰ．选题背景和意义
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110kV干式电流互感器(复合绝缘)应用技术研究——Ⅰ．选题背景和意义
•2002年5月19日赤沙站220kV赤天乙线A相CT粉碎性爆炸（油浸式）
•2003年2月，珠山站 1台 110kV CT在运行中膨胀器鼓起（油浸式） •2004年7月6日16：04，北郊站500kV 2台CT A相故障喷油（SF6）
•2005年8月7日，棠下站110kV 1台CT在运行中事故喷油（油浸式）
•2005年9月，田心站220kV北田甲线 1台CT在运行中膨胀器鼓起（油浸式）
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110kV干式电流互感器(复合绝缘)应用技术研究——Ⅰ．选题背景和意义
1、2002年5月19日23时，广州赤沙站220kV赤天乙 线A相CT粉碎性爆炸： 受燃烧和咽气影响：相邻B相CT外绝缘损坏，相邻 赤天乙线、潭赤甲线阻波器和悬式绝缘子外绝缘损坏 受爆炸瓷套碎片影响：220kV赤天乙线及相邻的潭 赤甲线、赤瑞乙线部分断路器、刀闸、CT等设备的支持 绝缘子受到不同程度损坏 产品型号规格为LCWB7—220W，采用少层厚绝缘结 构 2000年12月出厂，2001年12月投入系统运行。运行 前交接试验数据合格。
背景：二、广东电网互感器运行情况调查
调查时间： 2002年7月
调查对象：油浸式、SF6、干式互感器
调查范围：广州、深圳、东莞、佛山、中山、江门、惠 州等7个供电局 数据采集的起始和截止时间： 2000年1月—2002年7月
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110kV干式电流互感器(复合绝缘)应用技术研究——Ⅰ．选题背景和意义
各类互感器的缺陷故障比例
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110kV干式电流互感器(复合绝缘)应用技术研究——Ⅲ．干式电流互感器复合主 绝缘和硅橡胶外绝缘的绝缘性能研究
一、固体电介质击穿的基本理论
固体介质击穿常见的有：电击穿、热击穿及 电化学击穿等形式。固体介质击穿场强与电压作 用时间的关系及不同击穿形式的范围见下图。
固体介质击穿后，出现烧焦或熔化的通道、 裂缝等，即使去掉外施电压，也不能自己恢复绝 缘性能。
一、固体电介质击穿的基本理论
固体绝缘的介质损耗与电压的关系曲线
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110kV干式电流互感器(复合绝缘)应用技术研究——Ⅲ．干式电流互感器复合主 绝缘和硅橡胶外绝缘的绝缘性能研究
二、主绝缘材料及其性能
干式电流互感器的主绝缘由聚四氟乙烯薄膜 外涂少量硅油缠绕而成
整个主绝缘采用电容式结构，中间插入金属 极板进行均压。
2、硅油性能参数
项目 运动粘度（25℃） mm2/S 折射率（25℃） 闪点(开杯法)℃ 比重(25℃) 凝固点℃ -55 -50 288 300 0.965～0.975 ＃201-100 ＃201-350 ＃201-500 ＃201-800 ＃201-1000
100±8
Baidu Nhomakorabea
350±18
500±25 1.40～1.41
800±40
1000±50
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110kV干式电流互感器(复合绝缘)应用技术研究——Ⅲ．干式电流互感器复合主 绝缘和硅橡胶外绝缘的绝缘性能研究
二、主绝缘材料及其性能
1、硅油性能参数
外观
介电常数（25℃） 介质损耗角正切值（25℃） 体极电阻系数（25℃）（欧姆-厘米） 介质强度（kV/mm）
无色透明
电压 等级
（kV）
年度
缺陷率 （%） 油 浸 SF6 干 式 油 浸
修理率 （%） SF6 干 式
更换淘汰率 （%） 油 浸 SF6 干 式 油 浸
事故率 （%） SF6 干 式
110
2000 220 500 110 2001 220 500 110
4.3
3.23 4.44 2.4 3.5 2.67
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110kV干式电流互感器(复合绝缘)应用技术研究——Ⅰ．选题背景和意义
3、2000年6月6日16：07，桃源站母联CT故 障发生母线故障，导致母差保护动作，切除I、 II母线上所有开关，桃源站全站停电。 事后现场检查确认为母联CT故障，属母差死 区，微机母差BP-2A保护正确动作，先跳开II母 上所有开关，故障未消除，经160ms延时后，再 跳开I母上所有开关。 故障CT返厂解剖检查，报废。
220kV SF6 CT故障照片
二次绕组 地电位屏蔽罩
地屏对高压外壳放电
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110kV干式电流互感器(复合绝缘)应用技术研究——Ⅰ．选题背景和意义
外壳对地屏放电位置照片
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110kV干式电流互感器(复合绝缘)应用技术研究——Ⅰ．选题背景和意义
高压外壳外观图
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110kV干式电流互感器(复合绝缘)应用技术研究——Ⅰ．选题背景和意义
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110kV干式电流互感器(复合绝缘)应用技术研究
Ⅱ．高压电流互感器基本要求和
干式电流互感器的基本结构
一、电力系统对高压电流互感器的基本 要求 二、干式电流互感器的基本结构 三、干式电流互感器的结构特点 四、干式电流互感器的主要技术特征
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110kV干式电流互感器(复合绝缘)应用技术研究-Ⅱ．高压电流互感器基本要求 和干式电流互感器的基本结构
聚四氟乙烯薄膜（PTFE）优点：具有很宽的适用温度 （－267～260℃），优异的介电性能和突出的耐化学性。耐各 种化学溶剂，如耐强酸、强碱，甚至氢氟酸都不能将其腐蚀。
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110kV干式电流互感器(复合绝缘)应用技术研究——Ⅲ．干式电流互感器复合主 绝缘和硅橡胶外绝缘的绝缘性能研究
二、主绝缘材料及其性能