龚晟 魏孝勇 柴思远 郭俊羽 何政宇

摘要：利用带电超声波局放检测技术对H市某变电站10kV开关内电流互感器异常放电进行检测，结合检测结果可以看出，电流互感器内部和穿心铝排的距离较近，且屏蔽措施没有发挥出实际效果，导致电流互感器外部绝缘受到破坏，最后引起电流互感器超声波数据异常的问题出现，经过科学的处理后，该异常放电问题得到良好解决。本文结合具体变电站的项目，对10kV开关柜内电流互感器的异常放电原因及处理方面进行深入地研究与分析，并提出能够有效解决问题的措施。

关键词：10kV开关柜;电流互感器;异常放电;故障原因;处理措施

当前变电站内的10kV开关柜主要应用金属铠装方式，这种技术成熟度较高，需要投入的成本较低，且检修周期较长，能够有效降低变电站运行维护成本。但是受到开关柜制造技术以及具体安装的影响，许多变电站的10kV开关柜都存在绝缘薄弱问题以及电场过度畸变问题，在运行过程中，受到悬浮、气隙以及灰尘等多种因素的影响，会导致电流互感器出现异常放电问题，如果没有得到及时处理，就会导致绝缘被彻底击穿，开关柜则无法正常运行。

110kV开关柜电流互感器故障简要介绍

H市某变电站10kV开关柜出现超声波局部放电现象，通过耳机能够听到明显的异常放电声音，且与其相邻的其他开关柜不存在异常问题，超声波数据显示其他开关柜运行正常。从暂态地电压数据可以看出，该10kV开关柜暂态地电压虽然没有超出20dB，但是明显高于其他开关柜。该10kV开关柜为变电站主变进线柜，采用全封闭结构，顶部为敞开状态，在现场采用超声波探测器对其中部和下部的检测中，发现异常放电较为强烈，中部和下部主要的电气设备是穿心式电流互感器，经过观察发现存在积灰问题，放电源自TA表面放电[1]。该10kV开关柜的带电检测数据如下表所示。

210kV开关柜内电流互感器的异常放电原因分析

2.1停电检查

在停电检查期间发现，该10kV开关柜内电流互感器穿心铝排和表面的距离过近，三相电流互感器和铝排之间存在放电现象;虽然已经安装屏蔽线，但是内腔屏蔽铜片存在脱落问题;外部出现明显脱落问题，脱落物呈现就黑色块状，电流互感器绝缘具有老化问题。

2.2耐压试验

为了进一步确定异常放电原因，同时派出试验过程中设备和引线对试验结果的影响，在现场对该10kV开关柜电压相邻的320开关柜分别施加电压，在施加电压过程中对320开关柜和该10kV开关柜的超声波数据进行分析，根据耐压结果表明，在该10kV开关柜的A相、B相以及C相电压是加到运行相电压5.70kV时，该10kV开关柜三相都发生放电，在电压增加到10kV时不通过观测仪器已经能够明显听到异常声响，而相邻的320开关柜却没有异常声响，仪器显示数据正常。当B相和C相电压升高到20kV时，放电声音更加剧烈，超声波数据超过60dB;当A向电压升高到20kV时，超声波局放为30dB。

2.3停电局部放电

为了准确判断电流互感器的内部情况，将拆下的电流互感器进行停电局部放电试验，同时在电流互感器周围金属围栏和部件进行暂态地电压信号和超声波信号监测。试验过程中背景放电量低于5pC，符合停电局部放电试验要求，超声波背景为-5dB，暂态地电压背景为15dB。下表为局部放初始电压和暂态地电压信号[2]。

根据上表数据表明，B相检测到超声波信号，说明电流互感器局部存在放电问题，C相能够同时在周围金属部件中检测到明显的暂态地电压信号，从而能够说明电流互感器内部绝缘存在缺陷问题。

在A相电流互感器的不同时刻局部放电量试验中，10：45时刻局部放电量为656.2pC，11：46时刻局部放电量为4325.8pC，11：47时刻局部放电量为4338.2pC，可以看出，后续局部放电量稳定在4000pC以上，最大放电量得到4338.1pC;B相电流互感器在不同时刻的局部放电量数据为：15：15时刻局部放电量为136.1pC，15：16时刻局部放电量为962.4pC，15：17时刻局部放电量为1113.3pC，后续局部放电量稳定在1000pC以上，最大放电量为1345.2pC;C相电流互感器在不同时刻的局部放电量数据为：15：29时刻局部放电量为5202.3pC，15：30时刻局部放电量为4257.1pC，15：31时刻局部放电量为5875.9pC，后续局部放电量稳定在5000pC以上，最大放电量为6497pC。综合以上的数据可以看出，三相电流互感器都存在着局部放电问题，放电量超过标准规定。

3结论

根据现场对电流互感器的检查结果，以及耐压诊断和停电局部放电数据，对10kV开关柜的异常放电原因进行分析，得到如下结论：（1）电流互感器和铝排距离过近导致电场过度畸变，放电从此处开始不断发展。（2）电流互感器自身质量存在问题，在运行过程中出现老化和绝缘脱落，导致电流互感器内腔和铝排至今的放电强度提高。（3）因为铝排和电流互感器内腔距离过近紧，在运行过程中导致部分屏蔽材料老化和脱落，从而引起异常发电问题[3]。

4处理措施及效果分析

针对上述故障问題，本文建议更换开关柜内电流互感器，采用铜排导体对铝排进行替换，并减少导线排面积提高导体与电流互感器内的空气间隙。在新的电流互感器安装完成后，超声波检测、耐压试验以及停电检测，当电压增加到20kV后，该开关柜没有出现异常发电信号，在运行一个月内进行带电检测，故障问题得以全部消除，从而说明本次维修处理方案取得良好效果，电流互感器异常放电问题得以全部消除。

结束语

综上所述，本文结合H市某变电站的具体案例，对其10kV开关柜电流互感器异常放电问题进行分析，通过停电检测、耐压检测等确定异常放电原因，并制定相应的处理措施，取得良好的处理效果，希望能够对其他变电站同类型故障处理起到一定的借鉴和帮助作用。

参考文献

[1]宝鹏， 王桂芝. 一起10 kV电流互感器放电故障的处理及分析[J]. 电世界， 2019， 60（004）：1-1.

[2]王帆舟， 管婧宁. 10kV开关柜内电流互感器异常放电问题的处理[J]. 商品与质量， 2019， 000（013）：237=237.

[3]梁毅刚. 分析220kV母差保护电流互感器断线异常原因及处理方式[J]. 电力系统装备， 2019，000（006）：2-2.