一起干式高压电流互感器爆炸事故案例分析.docx

一起干式高压电流互感器爆炸事故案例分析0 引言近年来，干式高压电流互感器因其具有无瓷、无油（变压器油） 、无气（SF6）的结构特点，以及无渗漏、维护工作量小、绝缘特性好等优良的特性，得到越来越广泛的应用。笔者针对发生在变电所一台 110kV 干式高压电流互感器爆炸事故暴露出的安全运行薄弱环节，提出了事故预防措施，将有助于干式高压电流互感器在电网中稳定、安全运行。1 干式高压电流互感器结构发生事故的干式电流互感器型号为 LRGBJ2110 2300/5A，2006 年 9月生产，2007 年 6 月投运。该型号干式高压电流互感器主要由一次绕组、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、刚性骨架、绝缘层、电容屏、外护套硅橡胶伞裙及地屏引出线构成。一次导体为铜绞线，可以通过互感器顶部联接板进行串并联选择，一次导体穿过刚性骨架与接线端子连接。刚性骨架是用不导磁的钢管弯成 U 字型。绝缘层由聚四氟乙烯薄膜带缠绕而成。电容屏用金属箔铺设在绝缘层上作为极板，两者多次包绕形成同轴圆柱形电容结构，使沿径向和轴向的电场分布均匀，提高一次绕组的击穿电压和沿面放电电压。外护套及硅橡胶伞裙构成一次绕组的外绝缘。地屏引出线与最末一层电容屏相连，用铜编织线引出并与地电位连接。二次绕组绕在环形铁心上，套装在一次绕组。箱体即是作为整个电流互感器的支撑，又嵌装二次绕组，可防止风、沙、雨、雪的侵蚀和机械损伤。2 事故情况简介2007 年 12 月 29 日上午 7 点 40 分，某 110 kV 变电所 1 号主变差动保护动作，跳开了 110 kV 线路开关、10 kV 主变开关；110 kV I 段母线失电，该 110 kV 变电所全所失电。事故发生时，天气状况为多云，系统无任何操作。2.1 爆炸事故现场检查事故发生后，现场检查发现，110 kV 桥开关 C 相干式高压电流互感器发生爆炸，爆炸后设备状况，事故现场现象有：干式高压电流互感器箱体炸裂，10 m 外有长宽约为 15 cm12 cm 箱体碎块，四周散落着烧黑了的聚四氟乙烯薄膜，流变下方有滴溅着硅油；干式高压电流互感器 P1 侧第 10、11 个和第 5 个硅橡胶伞裙，P2 侧第 6 个和第 18、19 个硅橡胶伞裙有炸伤爆突现象；电流互感器 P1 侧箱体与伞裙连接法兰受爆炸力挤压上升，该法兰正下方一次导体外绝缘层已经爆炸烧损至接近刚性骨架；二次绕组线圈已经松散，接线端子盒已经炸开，部分绕组二次接线从二次绝缘端子处断开；但电流互感器末屏外引接地端依然和外壳可靠连接，检查电流互感器二次外回路无异常现象；桥开关流变 A、B 两相，除 B 相因靠近 C 相受爆炸影响，二次电缆松脱之外，其他均无异常现象。2.2 电气试验检查电气检查试验内容包括发生爆炸的 C 相电流互感器二次绕组通回路检查，A 相、B 相电流互感器绝缘电阻、介质损耗及电容量测量、局部放电测量、工频耐压试验、局部放电测量。2.3 解体检查根据试验的检查情况，选用局部放电量相对增长较快的 B 相电流互感器和事故电流互感器进行解体检查，B 相电流互感器解体检查结果为：主绝缘的聚四氟乙烯薄膜带洁白，包扎紧密，没有松动，金属电容边沿整洁，没有放电引起的异常电蚀，尺寸无位移，地屏编制软铜绞线和端部铜片均无异常。发生爆炸的 C 相电流互感器解体检查结果如下：（1） C 相干式高压电流互感器 P1 侧第 11、 10 个和第 5 个硅橡胶伞裙，P2 侧第 6 个和第 18、19 个硅橡胶伞裙发生绝缘击穿，具体从第 3、4 主屏发生击穿至硅橡胶伞裙炸伤爆突，并撑破外绝缘伞裙。（2）电流互感器 P1 侧箱体法兰正下方绝缘击穿点，绝缘损伤最为严重，解体发现该点绝缘由第 1 屏击穿至末屏，原缠绕在外侧的聚四氟乙烯薄膜带和金属箔从击穿点向两侧外翻。地屏编织软铜绞线闪弧后在硅橡胶上生成的龟裂状炭化烧伤。（3）对比 C 相和 B 相电流互感器相应位置，绝缘击穿最为严重的地方即为地屏线端部铜片与末屏连接处。解体时，没有在一次绕组 U 字型骨架上发现地屏线端部铜片，而是在从现场回收的爆炸残留物中找到。该铜片从铜片中部的焊接点对半烧熔，且也已不存在铜片与地屏编织软铜绞线焊接点。（4）仔细观察互感器电容屏各绝缘层，特别是底部的末屏位置，没有发现互感器有内部受潮现象。3 事故原因分析判断根据上述的检查结果，可对此次干式高压电流互感器做出推断如下：（1）天气为多云，无雷暴现象，且系统无任何操作，110 kV I 段母线避雷器无动作记录，排除爆炸事故由过电压引起的可能性。（2）事故时电流互感器处于热备用状态，设备并无一次电流通过，设备二次外回路并无异常，电流互感器末屏接地引出线与地电位可靠连接，排除事故由接线错误或施工不当引起的可能性。（3）从地屏端部铜片对半烧熔现象