電流互感器擊穿過程分析與討論

電流互感器擊穿過程分析與討論 從電流互感器解體情況看， 電流互感器有兩個 主絕緣擊穿部位：一是盆式絕緣子內表面，一是電流 互感器軀殼 P2 側與二次繞組屏蔽罩之間的 SF 6 氣 體間隙。 根據該電流互感器的結構， 測量所得電流互感 器一次高壓部分對地絕緣電阻為零， 即實為其盆式 絕緣子絕緣電阻為零。 而電流互感器軀殼 P2 側與 二次繞組屏蔽罩之間為 SF 6 氣體間隙， 具有較高絕 緣電阻。因此判斷，上述兩個放電擊穿部位不可能在 一次放電中同時產生， 而應為兩次不同時間放電的 擊穿部位。 查閱相關文獻發現，SF 6 氣體的擊穿強度對灰 塵和導電微粒相當敏感。 同樣條件下，SF 6 氣體絕緣 強度約為空氣的 2.5 倍， 當 SF 6 氣體壓力為 0.2MPa 時，其絕緣強度與絕緣油相當。 然而如果 SF 6 氣體中 含有灰塵，其擊穿強度下降可達 30%；而導電微粒 污染的 SF 6 氣體，其擊穿強度低于清潔氣體約 10%。 因此認為， 電流互感器軀殼 P2 側與二次繞組屏蔽 罩之間的 SF6 氣體間隙被擊穿， 是由于間隙中 SF 6 受氣體到盆式絕緣子爬電產生的粉塵顆粒污染，絕 緣性能下降造成的， 而且其擊穿早于盆式絕緣子的 貫穿性擊穿。 綜上所述， 推導 5041 斷路器 B 相電流互感器 完整放電擊穿過程如下。 （1）首先在 5041 斷路器 B 相電流互感器盆式 絕緣子的內表面出現爬電， 并伴隨產生大量白色粉 狀放電分解物。 最初由于盆式絕緣子內表面燒蝕通 道尚未完全貫通， 此時盆式絕緣子還能支持運行電 壓。 而爬電產生的熱量使 SF 6 氣體受熱膨脹，帶動放 電分解物向二次繞組屏蔽罩內部擴散， 并最終擴散 至電流互感器軀殼內。 軀殼 SF 6 氣體在大量粉狀放 電分解物的污染下，絕緣性能大大降低，造成電流互 感器軀殼 P2 側與二次繞組屏蔽罩之間的 SF 6 氣體 間隙擊穿（第一次放電擊穿）。 這次放電擊穿造成了 永石Ⅱ線雙套線路保護動作。 隨后，SF 6 氣體間隙擊穿后形成的短路電流，瞬 間將二次繞組屏蔽罩接地線燒毀， 導致二次繞組屏 蔽罩處于瞬時高電位， 對接地的二次引線管拉弧放 電。 另外由于二次繞組引線與存在瞬時高電位的二 次繞組屏蔽罩距離過近 （基本緊貼二次引線管內 壁），部分二次繞組引線靠近二次引線管上沿的絕緣 被擊穿，使得這部分二次引線也處于瞬時高電位，造 成連接這些引線的端子對互感器底部接地法蘭拉弧 放電，產生的巨大的熱量以及電動力，將二次端子接 線盒掀開。同時，短路電流使得 1S、3S、4S 及 7S 繞組 二次接線端子燒蝕， 以及二次引線管內部分二次繞 組引線燒斷。 （2）電流互感器軀殼 P2 側與二次繞組屏蔽罩之 間的 SF 6 氣體間隙擊穿， 觸發永石Ⅱ線雙側斷路器 B 相單相跳閘。 跳閘后，電流互感器軀殼內 SF 6 氣體 絕緣性部分恢復，但第一次擊穿，使得電流互感器盆 式絕緣子的絕緣性能進一步劣化。此后，當石鐘山變 電站永石Ⅱ線 5011 斷路器斷路器重合閘送電時，盆 式絕緣子被貫穿性擊穿（第二次放電），絕緣電阻降 為零。