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摘 要：干式电流互感器具有无瓷、无油、无气的结构特点，以及绝缘特性好、维护工作量小、便于安装等特点得到越来越广泛的应用。但随着投运年限增长，衡阳供电公司在运的干式电流互感器出现问题较多，比如二次绝缘显著下降、电容屏部分击穿、本体或末屏受潮、本体及接线柱发热等。通过对典型缺陷的分析总结，对以后干式电流互感器检修维护、改造换型有一定参考价值和指导意义。
关键词：干式电流互感器；典型缺陷；分析总结
中图分类号：TM452 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）29-0122-02
1 前 言
隨着高新科技在电力系统的应用，出现了许多新的电气设备，干式电流互感器就是典型代表。它主要由一次绕组、二次绕组、箱体、硅橡胶伞裙等组成。一次绕组由一次导体、接线端子、钢性骨架、绝缘层、电容屏、外护套硅橡胶伞裙及末屏引出线构成；二次绕组在环形铁芯上，套装在一次绕组的地屏范围内，处于地电位；箱体既是整个电流互感器的支撑，又嵌装二次绕组。但近几年，随着投运年限增长，在运110kV干式电流互感器出现问题较多。
2 典型缺陷及实例分析
2.1 主绝缘电容屏部分击穿甚至整体损坏
2009年8月7日，110kV××变电站504间隔A相TA爆炸。炸裂最严重的部位为P1、P2两侧的最下一级硅橡胶伞裙与底座箱体之间（如图1所示），P1侧第1、2级伞裙之间也炸裂并露出内部电容芯子，底座箱体上有多处电弧灼烧形成的孔洞，爆炸TA四周散落着大量聚四氟乙烯薄膜及金属箔碎片，整个TA的硅橡胶伞裙已经被熏黑，燃烧物滴落到地面将部分草皮烧毁，TA底座的二次接线盒内未见异常。爆炸互感器型号为SRLGU，2001年出厂。
在对该间隔另外两相TA进行介损试验时，发现A相介损及电容量异常，介质损耗达0.8%（标准≤0.05%），电容量269pF（铭牌值249pF），增长8%。
该TA进行了解体后发现，箱底有油迹，存在硅油渗漏的现象，其主绝缘密封性已破坏。零屏已被击穿，有放弧痕迹。分析为该电流互感器是在长期的运行下，密封材料老化，密封不良导致内部侵入潮气。潮气中的自由离子在运行电压下向两端电极即零屏和末屏集中，使得零屏和末屏附近电场不均匀，发生局部放电，长期放电下造成零屏被击穿。
2.2 二次绕组受潮引起绝缘下降
2016年7月专业巡视发现110kV××站502TA（穿墙套管TA）内外根部均存在明显的开裂现象，套管根部密封胶全部开裂失效，内部密封垫圈外露，一旦进水或者受潮，很容易引起二次绝缘甚至主绝缘下降。2016年7月10日利用例行试验机会更换了三相穿墙套管TA。该TA型号为SRLG2-110，2006年11月出厂。
取编号2006717穿墙TA作为样本分析。解体前进行试验，试验数据见表1。
与该TA的历次试验数据进行比较，发现二次绕组绝缘有明显下降，一次末屏介损超标。为了验证穿墙TA的防水性能，对该TA根部进行了浸水试验。
浸水24h后，对该穿墙TA进行了试验。浸水试验后，二次绕组及末屏绝缘下降明显，部分二次绕组已失去绝缘，4S14S2二次绕组绝缘为0，2S12S2和3S13S2二次绕组绝缘仅0.3m，末屏绝缘仅为40.8m（<1000m）。短时间浸水对一次主绝缘几乎没有影响。该穿墙TA整体结构为：一次绕组由多层聚四氟乙烯绝缘电容屏组成，最外一层由末屏引出接地，二次绕组整体安装在中间金属桶内，金属桶两端由密封圈和密封胶进行密封。打开穿墙套管TA根部两侧端部封盖，发现户外侧端盖内部已经严重锈蚀，密封圈松脱老化，说明端部进水受潮时间较长。剥去户外侧伞裙，把一次绕组从金属桶中间拉出，桶内可以看到二次绕组。拉出一次绕组后，倾斜中间金属桶，有大量水流出，仔细检查发现，中间二次绕组上部只有一层薄绝缘纸，内部锈蚀严重。只要套管根部两端密封失效，二次绕组很容易受潮导致二次绕组绝缘下降甚至为零。
2.3 一次抱箍材质不佳开裂、改变比连扳发热
由于干式TA内部改变比的结构原因，接触点多达10多个，且接触面积偏小容易发热。迎峰度夏高负荷时期易出现严重发热。主要原因为一次抱箍线夹金属材质不佳，黄铜材质抱箍易发生开裂现象，开裂后导致导杆接触不良引起发热。
2.4 套管外护套根部开裂、顶部流胶密封不良受潮导致红外检测异常
运行接近10年的干式电流互感器外护套顶部普遍出现胶状物渗出现象，极易造成雨水或潮气侵入。部分套管外护套根部开裂，存在主绝缘及二次绕组进水的隐患。
2015年12月12日对220kV××变全站专业巡视时，精确测温发现510电流互感器B相整体温度异常，A相：15.3℃，C相15.1℃，但B相外硅橡胶外绝缘部分整体达到19℃，比正常相高4K。
该TA三相铭牌为：型号：SRLGU，出厂日期：2008年10月，编号：A）2008554、B）2008558、C）2008557，电容量：A）282pF、B）274pF，C）277pF。
2016年1月7日，对510电流互感器A、B两相进行了诊断试验，天气：晴，温度：12℃，湿度：70%，试验结果见表2和表3。
从上述试验来看，正常相A相数据正常，B相数据非常漂移，介质损耗因素变化超过0.003，试验不合格。对B相电流互感器解体检查发现一次绕组外部电容屏存在受潮，导致红外检测异常。
3 经验总结和防范措施
通过以上案例可以看出110kV干式电流互感器的制造工艺技术还不成熟，根据上述设备安全隐患，建议：
（1）加强对干式电流互感器的专业巡视和红外测温工作，尤其是穿墙干式电流互感器，必要时可缩短停电试验周期。
（2）停运的干式电流电流互感器，重新投运时除进行主绝缘试验外，还必须对二次绕组和末屏绝缘试验。
（3）全面排查在运干式电流互感器，根部是否存在开裂，如果严重开裂，结合停电例行试验进行更换，必要时尽快停电更换。
（4）全面排查统计在运干式电流互感器，对运行年限较久（15年以上）的可以考虑列入公司技改储备项目逐步全部进行更换。
（5）建议110kV及以上新建、增容、设备改造换型工程中不再选用干式电流互感器，优先选用油浸式电流互感器。
参考文献
[1]唐绍予.干式电流互感器的特征及关键生产工艺[J].高压电器，2006，42（3）：223～224.
[2]清华大学电机系.硅橡胶伞裙材料耐老化性能简介[R].1998.
[3]王如璋，黄维枢.一种新型干式电流互感器[J].电力设备，2001，2（2）：24～26.
收稿日期：2018-9-4
作者简介：李日波（1983-），男，工程师、技师，硕士研究生，从事电气试验研究及管理工作。
关键词：干式电流互感器；典型缺陷；分析总结
中图分类号：TM452 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）29-0122-02
1 前 言
隨着高新科技在电力系统的应用，出现了许多新的电气设备，干式电流互感器就是典型代表。它主要由一次绕组、二次绕组、箱体、硅橡胶伞裙等组成。一次绕组由一次导体、接线端子、钢性骨架、绝缘层、电容屏、外护套硅橡胶伞裙及末屏引出线构成；二次绕组在环形铁芯上，套装在一次绕组的地屏范围内，处于地电位；箱体既是整个电流互感器的支撑，又嵌装二次绕组。但近几年，随着投运年限增长，在运110kV干式电流互感器出现问题较多。
2 典型缺陷及实例分析
2.1 主绝缘电容屏部分击穿甚至整体损坏
2009年8月7日，110kV××变电站504间隔A相TA爆炸。炸裂最严重的部位为P1、P2两侧的最下一级硅橡胶伞裙与底座箱体之间（如图1所示），P1侧第1、2级伞裙之间也炸裂并露出内部电容芯子，底座箱体上有多处电弧灼烧形成的孔洞，爆炸TA四周散落着大量聚四氟乙烯薄膜及金属箔碎片，整个TA的硅橡胶伞裙已经被熏黑，燃烧物滴落到地面将部分草皮烧毁，TA底座的二次接线盒内未见异常。爆炸互感器型号为SRLGU，2001年出厂。
在对该间隔另外两相TA进行介损试验时，发现A相介损及电容量异常，介质损耗达0.8%（标准≤0.05%），电容量269pF（铭牌值249pF），增长8%。
该TA进行了解体后发现，箱底有油迹，存在硅油渗漏的现象，其主绝缘密封性已破坏。零屏已被击穿，有放弧痕迹。分析为该电流互感器是在长期的运行下，密封材料老化，密封不良导致内部侵入潮气。潮气中的自由离子在运行电压下向两端电极即零屏和末屏集中，使得零屏和末屏附近电场不均匀，发生局部放电，长期放电下造成零屏被击穿。
2.2 二次绕组受潮引起绝缘下降
2016年7月专业巡视发现110kV××站502TA（穿墙套管TA）内外根部均存在明显的开裂现象，套管根部密封胶全部开裂失效，内部密封垫圈外露，一旦进水或者受潮，很容易引起二次绝缘甚至主绝缘下降。2016年7月10日利用例行试验机会更换了三相穿墙套管TA。该TA型号为SRLG2-110，2006年11月出厂。
取编号2006717穿墙TA作为样本分析。解体前进行试验，试验数据见表1。
与该TA的历次试验数据进行比较，发现二次绕组绝缘有明显下降，一次末屏介损超标。为了验证穿墙TA的防水性能，对该TA根部进行了浸水试验。
浸水24h后，对该穿墙TA进行了试验。浸水试验后，二次绕组及末屏绝缘下降明显，部分二次绕组已失去绝缘，4S14S2二次绕组绝缘为0，2S12S2和3S13S2二次绕组绝缘仅0.3m，末屏绝缘仅为40.8m（<1000m）。短时间浸水对一次主绝缘几乎没有影响。该穿墙TA整体结构为：一次绕组由多层聚四氟乙烯绝缘电容屏组成，最外一层由末屏引出接地，二次绕组整体安装在中间金属桶内，金属桶两端由密封圈和密封胶进行密封。打开穿墙套管TA根部两侧端部封盖，发现户外侧端盖内部已经严重锈蚀，密封圈松脱老化，说明端部进水受潮时间较长。剥去户外侧伞裙，把一次绕组从金属桶中间拉出，桶内可以看到二次绕组。拉出一次绕组后，倾斜中间金属桶，有大量水流出，仔细检查发现，中间二次绕组上部只有一层薄绝缘纸，内部锈蚀严重。只要套管根部两端密封失效，二次绕组很容易受潮导致二次绕组绝缘下降甚至为零。
2.3 一次抱箍材质不佳开裂、改变比连扳发热
由于干式TA内部改变比的结构原因，接触点多达10多个，且接触面积偏小容易发热。迎峰度夏高负荷时期易出现严重发热。主要原因为一次抱箍线夹金属材质不佳，黄铜材质抱箍易发生开裂现象，开裂后导致导杆接触不良引起发热。
2.4 套管外护套根部开裂、顶部流胶密封不良受潮导致红外检测异常
运行接近10年的干式电流互感器外护套顶部普遍出现胶状物渗出现象，极易造成雨水或潮气侵入。部分套管外护套根部开裂，存在主绝缘及二次绕组进水的隐患。
2015年12月12日对220kV××变全站专业巡视时，精确测温发现510电流互感器B相整体温度异常，A相：15.3℃，C相15.1℃，但B相外硅橡胶外绝缘部分整体达到19℃，比正常相高4K。
该TA三相铭牌为：型号：SRLGU，出厂日期：2008年10月，编号：A）2008554、B）2008558、C）2008557，电容量：A）282pF、B）274pF，C）277pF。
2016年1月7日，对510电流互感器A、B两相进行了诊断试验，天气：晴，温度：12℃，湿度：70%，试验结果见表2和表3。
从上述试验来看，正常相A相数据正常，B相数据非常漂移，介质损耗因素变化超过0.003，试验不合格。对B相电流互感器解体检查发现一次绕组外部电容屏存在受潮，导致红外检测异常。
3 经验总结和防范措施
通过以上案例可以看出110kV干式电流互感器的制造工艺技术还不成熟，根据上述设备安全隐患，建议：
（1）加强对干式电流互感器的专业巡视和红外测温工作，尤其是穿墙干式电流互感器，必要时可缩短停电试验周期。
（2）停运的干式电流电流互感器，重新投运时除进行主绝缘试验外，还必须对二次绕组和末屏绝缘试验。
（3）全面排查在运干式电流互感器，根部是否存在开裂，如果严重开裂，结合停电例行试验进行更换，必要时尽快停电更换。
（4）全面排查统计在运干式电流互感器，对运行年限较久（15年以上）的可以考虑列入公司技改储备项目逐步全部进行更换。
（5）建议110kV及以上新建、增容、设备改造换型工程中不再选用干式电流互感器，优先选用油浸式电流互感器。
参考文献
[1]唐绍予.干式电流互感器的特征及关键生产工艺[J].高压电器，2006，42（3）：223～224.
[2]清华大学电机系.硅橡胶伞裙材料耐老化性能简介[R].1998.
[3]王如璋，黄维枢.一种新型干式电流互感器[J].电力设备，2001，2（2）：24～26.
收稿日期：2018-9-4
作者简介：李日波（1983-），男，工程师、技师，硕士研究生，从事电气试验研究及管理工作。