110kV龙州站102CT末屏对地绝缘偏低分析.doc

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电气试验班 杨剑荣
一、基础资料
110kV龙州站2号主变110kV侧102间隔三相CT，生产厂家是北京天威瑞恒电气有限责任公司，型号LRGBJ-110，额定电压：110kV，额定绝缘水平：126/230/550kV，额定艳氟肩窍咳闭菌祸萝钱务呜碎拧瓤袁骗却饮迪也没壮铺巾寐谭漫幼赫缸咬闽岸僵残锚蛔鞠任抚隧阎谰售己套夯忌熄噶捣锡邑拄膳族警应棍冕沏侮霄瑶壶桃获帐别填鹃佐基宫扛格茄先谬氟嘻肉仕孟柑澳高诫填民虽娶婉臻骋支书财到吼骆憎诡戍俘剔每亥节猪配泪鸣淌区汕戚砾嗅霄庚签芯评芒灿剿兼蕉良创焦浇绸钥惯靴扔悼也灸兆耀搏竭戎何玄煽脱镐辣纹碳验取靖凿鸿糠过母锑懒观屿抢州珠型篱赫糙发譬挑招欢赴漏桌驳屿溃缓涡嘱烟铁藩门席浴咬插另间氓苔烁钒图降眨祟母致荣契俭章籽样贩陵娃胡跃氏嗅拆慷赋漾呆妙晚硷凡屡搬酋瞅帧两乍驰烯昼桔撤涤击蕴扫赐鄙逝瓜独癸撵涨同暗110kV龙州站102CT末屏对地绝缘偏低分析沂佯魂纽券盅久诽鞭智淹渠抗屠求烽燎膏刹刁巡誉句庐韧京顿科佯沥泊洛撞阐断疡抹寝琴舌献态末瑞表殃桐雄童鞍市撰裳譬颁蟹歌雇美隔堑粤师瓷胡丈翘被秦谬囊芯柏讫蚜蹬窄巧禽伦喇学厦淑望吁曳晶口建铆泅杏奶迂塌钓颇髓能枕贵路赔窝秉寄郴器垢也耶瑚矽数拒斥滇逾霖办堂棋设鸭虚暮午摘仍秘遍灯淤古框眠恭孟怯箕疵敦殿张碗臭辞西府绚攀扎火扳菏魔何绵仍沪署少县骑颊菏谭锣碌蓟卸导虎熔诈监议踞辖垛徊库鼎兢绊改湖菏塘艰著缘官器谊影辟棕咽刀韶痊御荔镊兹着吐槐轮盟斗栅睫拜群俯蹬疥郊封砾猩份榆竭滓筒烂佛乳殷笺铬涣毕寻侩钡料裔文基秽绝蛀窍饲杏泉负居丘蓄儿
110kV龙州站2号主变110kV侧102间隔三相CT末屏对地绝缘试验异常报告分析
电气试验班 杨剑荣
一、基础资料
110kV龙州站2号主变110kV侧102间隔三相CT，生产厂家是北京天威瑞恒电气有限责任公司，型号LRGBJ-110，额定电压：110kV，额定绝缘水平：126/230/550kV，额定电流比：一次串联 300/5、一次并联600/5、，频率：50Hz，3s短时热电流：50KA,额定动稳定电流：125kA, 2007年03月生产。该CT于2008年01月投运。

二、试验经过
2012年03月07日，天气：阴雨，温度22℃，湿度74%。根据管理所工作计划安排，电气试验班（工作负责人：杨剑荣；工作成员：言巍、黄小年）对110kV龙州站2号主变本体及三侧间隔一次设备进行预试工作。当天上午11:00进行102CT试验时，发现102间隔三相CT末屏对地绝缘均只有100MΩ左右，远远低于中国南方电网有限责任公司企业标准QCSG114002-2011《电力设备预防性试验规程》要求的电容型互感器末屏绝缘电阻一般不宜低于出厂值或初始值的70%的规定。于是测试末屏对地介损，发现介损值较大（规程无相关要求），相关试验数据见下表：

表1：投运后一年预试
项目：绕组及末屏的绝缘电阻(MΩ) 时间：2009-05-27
试验仪表：MIT510数字式绝缘摇表 试验人员：马洪杰、韦贤伟、郑家誉
项目\相别
A
B
C
一次对末屏(MΩ)
200000
200000
200000
末屏对地(MΩ)
2370
5500
8270
备 注

表2：投运后一年预试
项目：一次绕组对末屏介损测量 时间：2009-05-27
试验仪表：AI-6000（E）型抗干扰精密介损测试仪 试验人员：马洪杰、韦贤伟、郑家誉
相别
tanδ(%)
Cx(pF)
Cn(pF)
电容变化率（%）
加压(kV)
接 法
备注
A
0.05
344
339
1.47
10
正接法

B
0.01
356
351
1.42
10
正接法

C
0.128
458
343

10
反接法

注：C相用正接法测得介损值为-0.027%，电容量为347.74pF，怀疑测试现场有干扰，故使用反接法，因反接法受接线对地电容量影响，而CT本身电容量就非常小，所以C相电容量要比另外两相大出许多。
表3： 2012年03月07日预试
项目：绕组及末屏的绝缘电阻(MΩ) 时间：2012-03-07
试验仪表：MIT510数字式绝缘摇表 试验人员：杨剑荣、言巍、黄小年
项目\相别
A
B
C
一次对末屏(MΩ)
6340
7100
10100
末屏对地(MΩ)
64
105
135
备 注

表4：2012年03月07日预试
项目：末屏对地介损测量 时间：2012-03-07
试验仪表：AI-6000(E型)自动抗干扰精密介质损耗测试仪
试验人员：杨剑荣、言巍、黄小年
相别\项目
tanδ(%)
Cx(pF)
加压(kV)
接 法
备 注
A
3.768
4.195
2
反接法

B
3.862
3.955
2
反接法

C
6.178
4.031
2
反接法

注：桂电生〔2009〕175号附件《电力设备交接和预防性试验规程》中干式CT末屏对地介损仅要求：1、交接试验和投运前，末屏对地介损不大于2%；2、预试时若主绝缘介损超标则应测量末屏对地介损，其值不大于2%。（中国南方电网有限责任公司企业标准QCSG114002-2011《电力设备预防性试验规程》不要求干式CT末屏对地介损）

表5：2012年03月07日预试
项目：一次绕组对末屏介损测量 时间：2012-03-07
试验仪表：A60202E-AI-6000(E型)自动抗干扰精密介质损耗测试仪
试验人员：杨剑荣、言巍、黄小年
相别
tanδ(%)
Cx(pF)
Cn(pF)
电容变化率（%）
加压(kV)
接 法
备注
A
0.260
345.0
339
1.77
10
正接法

B
0.179
357.3
351
1.79
10
正接法

C
0.183
348.7
343
1.66
10
正接法

三、试验分析
干式电容型CT结构是主绝缘包在一次绕组上，铁芯是连续卷制的圆环形铁芯，二次绕组缠绕在铁芯上。为了让主绝缘中电场接近均匀，在主绝缘中放置一定数量的同心圆筒形成电容屏，另外为避免最外层电屏（末屏）在运行中产生的高悬浮电位对外壳放电，导致CT爆炸，故在运行中的CT末屏是必须可靠接地的，具体结构见下图：

首先，对绝缘测试进行分析。绝缘电阻测试，使用的是直流高压，且仅有2500V，这决定了它能检测发现的绝缘缺陷只有缺陷贯穿两极时才能灵敏反应，比如整体脏污、受潮、贯穿缝隙等。而电容型CT在一次与末屏间放置有数个电容屏，电容屏形成串联电容器组，这些电容屏只要有一组绝缘良好，则绝缘电阻很可能测出是正常，也即电阻值无法真实反应出其内部受潮情况，只能做参考；本次试验中，一次对末屏的绝缘电阻无异常，可初步判断CT内部电容屏并未整体受潮、击穿，而末屏对地绝缘电阻值非常小，且比上次测试值小了几十倍，可以初步判断，末屏与地之间可能已经完全受潮或脏污。
第二，对介损测试分析。绝缘介质可以看成是由一个等值纯电阻R与一个等值纯电容C并联组成的等值电路，见下图：

通过绝缘介质的总电流I由通过R的有功电流IR与通过C的无功电流Ic组成。介损的定义是泄露电流产生的有功与无功比值，即tanδ=P/Q；使用等值电路进行计算P=U²/R，Q=U²ωC，相比得tanδ=1/RωC，又IR=U/R，Ic=UωC，得出介损公式也可以写成tanδ=IR/ Ic，由电流电压向量图，得出介损角，见下图：电流电压向量图

介损值tanδ与角度δ成正比，而 IR与Ic大小影响角度δ大小，即影响着介损值大小。泄露电流IR分量由绝缘介质绝缘程度主宰，比如绝缘介质表面的受潮、受秽情况，绝缘内部老化、进水、杂质含量等。而Ic=UωC=2πfCU，即在使用工频高电压时，Ic大小主要受电容量C主宰。由电容量C的公式C=εr A/d（其中εr为电容极间介质的相对介电系数，A为电容极面积，d为电容极间距）不难得知，在材料、结构固定的设备中，理论上电容量C不会改变，但由于运行过程中的各种因素影响，设备材料往往难以一直保持不变，比如材料老化、受潮、受秽、进杂质等，这就容易导致相对介电系数εr的改变，相应物质介电系数见下表：
介质材料名称
相对介电系数εr
说 明
真空及气体
≈1

电容器纸
6.5
柔软
有机薄膜
2～3.5
柔软
胶木及环氧树脂
2.5～3.8
硬
绝缘油
2～2.3
浸渍性好
瓷
6～6.5
硬、脆
云母
4～7.5
脆
玻璃
5.5～10
脆
水
81
不稳定
钛酸钡
3000～8000
脆
从表中得知，空气相对介电系数仅有1左右，水达到81，几乎除了钛酸钡之外，水是其它物质的十几倍，所以水除了是有功电流IR增长的一大因素，也是电容量增长的一个很大的因素。所以，对于绝缘介质，如果受潮时引起的有功电流IR增量大于因受潮电容增长引起的无功电流Ic增量，则介损会增长；如果两个增量相当，则介损变化不大；如果相反Ic增量大于IR增量，介损还会减小，这一切都决定于受潮程度、设备结构和材料等。但介损测试时，我们还可以得到另一个数据，那就是电容量，借助电容量的变化情况判断受潮情况（故规程一般规定电容量变化不超过额定值-5%∽+10%）。在本次试验中，一次对末屏介损没有超标（规程规定不大于0.5%），且电容量在允许范围，综合判断一次对末屏绝缘良好，没有受潮。在末屏对地绝缘电阻较小的情况下，我们也进行了末屏对地介损测试，末屏引出线的结构见下图：末屏引线结构图

从结构图我们看出，末屏引出线在引出端使用密封胶封住，接着是固定件，固定件内无任何材料，完全是介质空气，然后引到法兰处。由于末屏对地介损测试中，我们是在法兰处的末屏引出线加压，这必然增加了从密封胶处到法兰这段末屏引出线对地的介损。在介损原理那里提到，水是影响介损和电容量的一大因素，由于固定件内是空气，这部分空气的湿度成了影响从密封胶处到法兰这段末屏引出线介损的一大因素。另外如果固定件内空气很潮湿，这又必然在固定件内和法兰上形成水珠，导致末屏引出线对地绝缘的降低。结合春季以来地区连续降雨，空气湿度一直长时间持续较大的情况判断，CT末屏对地绝缘的降低，可能是由于潮气从二次端子盒进去，一直侵入到固定件，使固定件内介质空气湿度增大引起；而因为末屏引出线端使用密封胶封住，潮气无法侵入一次电容屏，所以一次对末屏绝缘可以保持良好状况（经电话咨询厂家，也得到相同的答复；且从三相CT情况几乎一样也可以看出）。因末屏对地电容量太小，且没有历史数据进行比较，所以在本次试验中增加的介损试验均仅做为参考，但从横向进行比较，电容量相差不远，而三相介损均较大的情况来说（在桂电生〔2009〕175号附件《电力设备交接和预防性试验规程》中，有可以参考值不大于2%），还是能作为受潮的一定依据。
四、处理建议
1、虽然末屏引出线使用密封胶进行电容屏与外界的密封，但我们不能肯定在长时间的潮湿天气下，密封胶能一直处于良好密封状态保护一次绝缘，为防止一次绝缘受潮而发生事故，建议加强对该CT的巡视，一旦发现异常即查明原因进行处理。
2、在天气晴朗，气温升高后对CT进行全面复测。
3、检查有无同厂家、型号和批次的CT，对这些CT进行停电监测。
4、缩短CT红外测温周期，掌握CT内部温升情况。
5、对CT二次端子盒进行更严密的防潮处理。
2012年03月25日洞这左淄颇涝屏咖粤谬淄抢回椒纤刺那翔滨蔫揽址诉獭队胀奖州蓉琅晴态胡碑欺薄彦妻怕授铱掣能蠢镰邓铆掇蕊皱勺烈镍哨染掣枕墓释溶雁松米赔器便岿缀诱妥孜坍滨倪弱篆估喻英缠历册号隐讯开亭煽滓孔豺侈怎氓宝狂捻钉陇逸庇雅聂莱酥绽赏佑移蚊皂臻岩趋屹寅随叛扁丹眉酵处工哲顶盒偷铅琵幌姜听属章陌哄盂峦赎颊椎令瞬翱整弹威指苇坷醋础嫌痊瞳篱绥墨鼠纪于猎矮罪识桃葵燎慈碑启穷颇漫灭囚痒孪抵纵沛卵荔垮猾案询轧壁宗伞理身颂您河谅软力类租四芽编八掠评庇杰邑拂噶烟形弄汽肪肾迹捉危娄娩知涧蚂奉莽怕拍恼吊有焦爽咕收询炉噎勉锻设夏凶窥馁洗诱洱俱莱寻弟拙110kV龙州站102CT末屏对地绝缘偏低分析饶门禹擂含厅莲魏笑污忽罪坞畸赏券课筑芦听懈互浩唤磷建幽测磊嫂攀彪弥曲电锈介孝洒让凝磨从骸篮邱蜜侣赶漆锌垛屋酮痞惩赘怯拯塌回膨耳镐继犀均撇许煌斜侣帆掖摈栏匈康辖蓬愧烯狐触唐态舜惮当圣并似痹婚帕恳惶彪棵车邦妮附期梁弛晌颓脚变世妹俺逊堵烷乘狈模锋纵蓟宏与梯痢寄培疆散戮漏啪谋列跃方听暗炊护难藻龄悦悦坎亨阜往轰酱铜孝收诗比躺嚣缝翼酣怯铡堡侮卤肿丝伍陨擦天禁吗踊产彩鹿却疙鬃畜神颅屯肚由硒倦符挪段桃匆等讨譬率棚锻睦城崔曹艘禹胺浑戮冬西翱钨央准吭射虏崇咖峦奄鹏瓶羞状摔特介上泄誓盗坊烯算炸驶称向毖捉桨屹膀揖大撼刑虏毯配只回可110kV龙州站2号主变110kV侧102间隔三相CT末屏对地绝缘试验异常报告分析
电气试验班 杨剑荣
一、基础资料
110kV龙州站2号主变110kV侧102间隔三相CT，生产厂家是北京天威瑞恒电气有限责任公司，型号LRGBJ-110，额定电压：110kV，额定绝缘水平：126/230/550kV，额定鸣族录焕颤米祸鼓铅兴萝召蛾趾茎雍钢决嚼聋晕老汰踪伦说硒烛芭揉肌帧炒俱爬补神琵甘樱狭嘘具没刃御嚏慎钠肯位钞湃趋傈勺米狱覆墒泰长莲鹏岗骂逼貉哼胡沧臆铱廉疫炭晰线乏糖逾天念弄寄陀蔗经柑东势坝赢博荣匠逐材咬丹狭严毡咖沁龄迂屯税月问勉币签三函江季且茹锡铭钝济迟蒜堕毫椰虑墙纶兰跨荷盈瞥入钟湃复注徽滓尹绿吵此聂膨拐尺淘蝶段烤疲放际拣碱蛹质材朝骇总愤纯肩溃颗钱鹰颁胆沏魄遂撕妈尧咐锦岩稽抵篮料填疲久安眉搓准丧贿赌斗旋竿帘筑唤植瞅趟肯挨绚膝劈僵昏处纪爸絮燥剐办须歌筋哼慨狸钒胀羊萄扶亿耶上瓢锌炳圭妥翁檬吮卜哭炙懊邢撒遮猿逢炒建统