李冬 贺峰
陕西国华锦界能源有限责任公司 陕西 神木 719300
摘 要:通过对某电厂500kV电流互感器爆炸原因的分析,生产厂内部的调查,发现该产品制造绝缘包扎及工艺的缺陷,并对目前出厂试验能否发现此类绝缘缺陷进行了讨论，并提出改进工艺及预防措施。
关键词: 电流互感器；爆炸事故；产品缺陷；技术改造
电流互感器是重要的电气一次设备，电流互感器的故障将直接影响到计量和继电保护系统的正常运行。历年来，由于工艺等问题造成电流互感器爆炸的事件也时有发生。
1 事故概况
某电厂升压站安装有500kV LB2-500W2型电流互感器共计18台，投运一年后该变电站1台500kV电流互感器在运行中发生爆炸并发生火灾，电流互感器中月3t变压器油和绝缘纸一起燃烧，40分钟后扑灭了明火。除已爆炸的电流互感器外，相邻的三台电流互感器的外瓷套部分损坏，一台500kV刀闸严重损坏，五台刀闸部分绝缘瓷瓶损坏。发生爆炸的电流互感器外瓷套完全炸碎，但电流互感器的防爆玻璃完好无损，最远爆炸碎片飞了72米远。该台电流互感器在现场做交接试验时，测的油中含有乙炔，并达到了1.3ppm,厂家对此解释为该互感器出厂时由于漏油，对其进行了补焊，可能是补焊过程中产生的乙炔。随即厂家人员在现场进行了47小时充氮脱气处理，油中含气量由3.05%降到了2.6%，乙炔也降到了0.2ppm。
在投运后一年的预检中，发现该电流互感器的乙炔又增大到1.01ppm,跟踪取样测试，乙炔为0.91ppm，其他试验数据无异常。厂家认为电流互感器本身没有问题，建议维护人员利用停电机会将油中的乙炔气体脱掉。
2 主要原因分析
2.1 产品自身质量问题
该电流互感器爆炸后，对爆炸原因进行了初步分析，认为该电流互感器存在制造固有缺陷，由于产品质量原因造成这台电流互感器在正常运行中，内部发生突发性绝缘击穿短路，引起互感器发生了爆炸。通过检查发现该电流互感器在制造过程中存在绝缘包扎缺陷，主要体现在零屏外，直径从98mm到126mm范围内的包扎有断层和凹坑现象。由于电流互感器的绝缘层包扎缺陷引起局部放电，导致电流互感器内部绝缘层损坏，最后发生爆炸。
2.2 出厂试验技术问题
电流互感器包扎缺陷，用局部放电试验就可以有效地发现。在现场变电站内由于试验电压较高，现场电场干扰大，电晕放电噪声大，基本上无法进行该项试验。因此要认真做好出厂前试验中的局部放电试验，从技术上把好质量关。
3.预防及改进
3.1 加强设备质量管理
同类设备连续三次发生爆炸，说明该互感器厂家在绕制绝缘时确实存在工艺控制不严，只有制造厂家提高产品自身质量，消除设备的固有缺陷，才能保证设备安全运行。在产品制造过程中，一次线圈的包扎主要是将款16mm厚0.2mm的电缆纸带，半叠均匀绕在一次绕组上，每台需包扎约两百多层，因此工人对绕制工艺的执行好坏直接影响产品到产品质量。事故发生后，制造厂家在一次线圈绕制工序中从五个方面进行了质量整改，加强了对一次绕组绝缘包扎的质量管理。
3.2 局部放电试验
对于以上缺陷，用局部放电试验就可以有效地发现。在现场由于试验电压较高，现场电场干扰大，电晕放电噪声大，基本上无法进行该项试验。因此要认真做好出厂前局部放电试验中、，从技术上把好质量关。
国家标准对局部放电试验有两个程序，即程序A和程序B。
程序A：工频耐压试验后，在降压过程中，降压局部放电测量电压，在30s内测量局部放电量。
程序B：工频耐压试验后，进行局部放电试验，施加的电压是工频耐压的80%，持续时间不少于60s。然后直接降到规定的局部放电测量电压，在30s内测量局部放电量。
测量电压Um时，局部放电量不大于10pc,测量电压为（1.2Um）时局部放电量不大于5pc。
该电流互感器的厂家是按照程序B进行的。这些设备出厂试验的局部放电量合格，为什么运行后又发生事故呢？厂方对此进行了分析和对比试验，认为：一是由于局部放电测量是在工频耐压试验后进行，可能在680kV时激发的局部放电已经消失。二是局部放电测量的预加电压较低，不能激发局部放电。因此厂家改进了局部放电的试验方法：加电压680kV做工频耐压试验，耐压1分钟后将至550kV，持续1分钟，测量局部放电量不大于5pc。
据厂家介绍，他们按新试验程序发现，通过改进工艺的电流互感器绝缘包扎良好，符合图纸及工艺要求。而未通过新程序的产品，绝缘包扎有断层，内侧起棱现象。
3.3 油色谱分析
厂家对油色谱进行了一定的分析，对新局部放电试验方法，查出有问题的两台产品，反复做了局部放电试验和色谱分析，其结果如下：当放电量达到10万pc时，加压40小时，油色谱中乙炔从0上升到1.5ppm.
4 运行中建议
该型号产品已经运行了二十年,全国大约有600多台在运行，在1997年发现93、94年出厂的产品，由于混油问题造成介损上升的问题。目前又出现绝缘包扎存有的缺陷。因此该站的同类产品需全部返厂进行绝缘包扎，并且按照新的局部放电测量方法进行放电量测量，确保产品质量可靠。
这批电流互感器投运后，由于油色谱超标，现场充氮脱气处理了两台次，同样由于油色谱超标。更换了3台，新安装时由于二次绕组绝缘电阻不合格更换了1台。
这批电流互感器投运后的油色谱中都含有乙炔气体。由于电流互感器绝缘层较多，如果是内层的绝缘爆炸不好，出现局部放电，产生的乙炔气体是很难逸出到油中，因此油色谱检测的及时性和有效性值都比较差。但是我们仍然发现爆炸的电流互感器的色谱数据和其它电流互感器之间的差别，增长速度和绝对值比其它的大。目前我们已经将注意值定为0.6ppm,检测周期缩为3个月1次。标准中没有规定油中含气量，如果油中含气量大，可能在油中出现局部放电，产生乙炔，这对用乙炔发现油纸绝缘缺陷是不利的，因此应该控制油中含气量。
5 结束语
厂家通过改进电流互感器绝缘纸包扎工艺和提高出厂试验标准,有效的确保了产品质量。但由于该批互感器投运后都含有乙炔气体,缩小检测周期,使其运行更加安全可靠。
参考文献
[1]张芳，500kV电流互感器爆炸原因的分析[J].电力建设, 2006.27（11）:66-68
[2]何清、罗维，王玮，一种仅由绝缘油气相色谱分析发现的电流互感器缺陷[J].电力自动 化设备, 2011.31（6）:150-153
作者简介：李冬（1984.12）,男 ,汉族,陕西省西安市,电气工程师,本科,单位：陕西国华锦界能源有限责任公司,研究方向：继电保护