10kV电流互感器爆炸事故的分析

10kV电流互感器爆炸事故的分析

作者：鲁峰 鲁惠玲

来源：《科技资讯》2011年第35期

摘 要：针对2010年4月16日我站发生的10kV电流互感器在运行中爆炸及2010年6月29日10kV电流互感器开裂的事故，从电流互感器的运行工况、安装工艺以及产品质量进行了分析，最终找到电流互感器发生事故的原因是由于一次绕组导电板截面及浇注工艺不合理。 关键词：电流互感器 事故 分析 TM452

1 设备及事故情况介绍 我站10kV开关柜为上海某公司2004年5月生产VS1-12/1250-31.5型开关柜。馈电线路开关柜额定电流为1250A，互感器型号为LZZBJ9-18-10，热稳定电流为3S/27kA，动稳定电流为67.5kA，所配300/5及150/5互感器共计30台。

2010年4月16日，952线路断路器过流保护动作跳闸重合不成功，对设备进行检查发现952电流互感器发生爆炸，造成952线路停电。经紧急抢修倒至备用间隔后恢复运行。2010年6月29日，956断路器过流保护动作跳闸，重合成功，对设备进行检查发现B相电流互感器开裂，更换后恢复运行。故障的电流互感器照片见图1。 2 事故原因分析 从图2事故电流互感器的照片可以看出，互感器外观环氧浇注层有较大裂缝，电弧从开裂处向外延伸，造成互感器相间短路。2.1 故障因素排除

运行因素： (1)电流互感器二次侧开路的疑虑。根据运行规程规定，在运行中的电流互感器二次是不允许开路的。如果电流互感器二次开路，其后果是：二次绕组产生很高的电动势，威胁人身设备安全；造成铁心强烈过热，烧坏电流互感器。此过程要有较长一段时间才会导致电流互感器爆炸。但经查阅两次事故的监控记录以及变电站运行人员巡视记录，均没有发现互感器运行中出现异常现象。因此电流互感器二次侧开路的问题可予以排除。 (2)运行工况超规范。调阅设备运行2年来的变压器负荷记录，最大运行负荷为500～600A之间，此段时间集中在每年夏季的3个月。而其他季节的负荷在300A左右，未超出工况设计和产品规范要求，因此运行中不符合设计运行工况而造成事故的原因也可予以排除。 2.2 质量因素检验 局部放电通常是互感器发生事故的诱因之一。 对事故电流互感器与其他同一批次互感器进行局部放电测试，试验结果表明，所有相同型号的互感器其局放值基本均小于10pC，并且事故后存在较大裂缝的互感器的局放试验数值也小于4pC。因此可以得出结论：所有互感器均满足质量要求。 对一些互感器，进行了破坏性解体检查，检查其内部浇注工艺是否存在问题。解体后发现互感

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器的浇注面存在大量气泡，但未形成连贯的气孔，因此局放数值仍能满足规定要求。 根据试验结果，安排对电流变比为300／5及150／5的两种互感器进行解体检查，检查其内部结构及施工工艺，发现了很大的质量问题。

3 原因分析 经与相关工艺及技术标准进行比较后可得出以下结论： （1）电流互感器的浇注工艺不过关。（2）解体产品的导体选用截面不当。（3）连接不合适，造成发热点增多。导电板与导杆之间采用黄铜焊接后用螺丝紧固，增加了发热点。由于黄铜电阻率为

0.071Ωmm2/m，紫铜电阻率为0.018Ωmm2/m，电阻率相差很大，易导致运行中发热，造成故障源。再在此处选用螺钉连接，更易产生过热故障点。（4）解体产品一次绕组未做缓冲包扎。树脂固化时产生的收缩力作用于一次绕组及其他金属件。由于金属在此力作用下不可压缩，因而机械力可能造成固化后的树脂开裂。另外，互感器在运行中，一次绕组铜导体发热膨胀，而固化后树脂的弹性很差，铜导体的热膨胀力也可使树脂开裂，所以一次绕组必须采用缓冲措施。

4 结语 经过对事故及未发生事故的电流互感器进行详细的检查，最后终于确定2次互感器爆炸事故是由于互感器的设计和加工制造上存在导体截面选择过小和浇注工艺不当，产品不能满足1.2倍额定电流下长期运行温升的要求，导致互感器内部发热，击穿绝缘，最终爆炸。 通过检查分析认为，此批互感器从产品设计到加工工艺均存在严重的质量问题，应做全部更换处理。 此次事故也告诉人们，互感器在制造中应注重质量监控。在实际工作中，由于局部放电试验的数据不易发现隐性事故缺陷，因此建议今后对干式互感器的试验上，应有针对性地进行温升试验，以便更好地检测互感器内部存在的隐性质量问题，及时消除隐患，保证设备安全。