盡管高壓電流互感器制造工藝日趨成熟,產品性能也有較大提高,但部分企業的產品仍存在絕緣性能不好、抗老化能力差以及元器件質量不穩定等缺陷。因此,高壓電流互感器產品的技術與質量,依然有待進一步提高和完善。
統計數據表明,高壓電流互感器故障主要出現在絕緣上,其原因是絕緣材料質量達不到要求、絕緣包扎工藝不良以及雷擊過電壓擊穿等。但不同絕緣介質及不同結構的產品又表現出很大的差異性。
油浸倒置式電流互感器
存在問題:目前,充油倒置式電流互感器在網上運行故障率較高,其原因是:由于互感器主絕緣層的厚度要根據電壓等級確定,如果負荷增加及二次繞組數量增加將導致互感器外殼尺寸增大,使產品體積和重量增加,造成產品散熱性能不好,產品的溫升很難滿足標準要求。
此外,倒置式互感器環部的主絕緣是包扎在組合好的二次繞組屏蔽罩外,如果屏蔽罩直線段尺寸過大,無法用機械設備進行紙帶包扎,在手工包扎紙帶時無法拉緊紙帶,造成屏蔽筒內徑處絕緣紙帶松動、間隙變大,絕緣包扎質量有較大分散性,降低了產品的合格率,甚至在運行中造成絕緣擊穿的重大事故。近幾年互感器的主絕緣擊穿,造成互感器爆炸危及周圍設備的惡性事故屢有發生。
倒置式互感器為少油結構,取油樣可能會造成互感器缺油,致使互感器絕緣暴露于油面以上,不及時補油會造成油中氣體積聚增加,局放增大,從而導致絕緣擊穿事故。
改進建議:制造商應在滿足用戶要求的前提下盡量減少互感器的繞組數量及各繞組的額定輸出,以減小產品體積,降低制造難度,保證產品的絕緣可靠性。同時適當提高設計裕度,提高機包率和手工包扎質量,嚴格控制進廠原材料的質量。另外,制造企業在注油、干燥和試驗期間,要嚴格工藝控制,并為用戶提供詳細的補油說明,必要時要給用戶培訓補油操作。
油浸正立式電流互感器
存在問題:油浸正立式電流互感器在我國有比較成熟的制造經驗。其絕緣可采用機械包扎,工藝穩定性明顯較倒置式電流互感器高。但由于結構復雜,不適用于500千伏及以上超高壓電壓等級。目前,正立式電流互感器所用的原材料質量普遍不高,且缺陷較多。油箱采用鐵件涂漆、鍍鋅、達克羅等防腐處理后效果不佳,設備銹蝕現象比較嚴重,如果采用鍍鋅防腐,往往導致油中氫氣超標。
改進建議:誠信是企業發展的基礎保障,在日益激烈的市場競爭中,企業應避免偷工減料和設備“瘦身”現象。而要通過提高原材料質量,來提高該類電流互感器的質量。
充氣式電流互感器
存在問題:由于充氣式電流互感器的絕緣材料為六氟化硫氣體,該氣體的絕緣性能在均勻電場下很穩定且絕緣強度高。但該氣體是《京都議定書》規定的禁止排放氣體之一,因此,要保證氣體密封要求,部件的加工尺寸和光潔度都應滿足較高的技術標準。
目前,充氣式電流互感器出現故障的主要原因有:加工件質量不好、有尖角毛刺、內部漆膜脫落、裝配質量不好、密封差。
改進建議:制造商應加強對進廠零部件和原材料的檢查,嚴格控制裝配工序及裝配環境的潔凈度,改進密封結構,提高產品的密封性能。另外,加強真空干燥工藝控制,降低微水含量。
干式電流互感器
存在問題:干式電流互感器常用的絕緣材料為有機材料(聚四氟乙烯帶)涂硅油,其性能及硅油在互感器的溫升作用下易流失,造成絕緣層破壞,絕緣性能下降,這給電網安全運行帶來隱患。
改進建議:制造商應改進絕緣結構,用環氧樹脂代替聚四氟乙烯絕緣材料,實現真正的固體絕緣,保證產品絕緣性能的穩定,延長產品的使用壽命,最終達到免維護運行。