电流互感器击穿过程分析与讨论

电流互感器击穿过程分析与讨论 从电流互感器解体情况看， 电流互感器有两个 主绝缘击穿部位：一是盆式绝缘子内表面，一是电流 互感器躯壳 P2 侧与二次绕组屏蔽罩之间的 SF 6 气 体间隙。 根据该电流互感器的结构， 测量所得电流互感 器一次高压部分对地绝缘电阻为零， 即实为其盆式 绝缘子绝缘电阻为零。 而电流互感器躯壳 P2 侧与 二次绕组屏蔽罩之间为 SF 6 气体间隙， 具有较高绝 缘电阻。因此判断，上述两个放电击穿部位不可能在 一次放电中同时产生， 而应为两次不同时间放电的 击穿部位。 查阅相关文献发现，SF 6 气体的击穿强度对灰 尘和导电微粒相当敏感。 同样条件下，SF 6 气体绝缘 强度约为空气的 2.5 倍， 当 SF 6 气体压力为 0.2MPa 时，其绝缘强度与绝缘油相当。 然而如果 SF 6 气体中 含有灰尘，其击穿强度下降可达 30%；而导电微粒 污染的 SF 6 气体，其击穿强度低于清洁气体约 10%。 因此认为， 电流互感器躯壳 P2 侧与二次绕组屏蔽 罩之间的 SF6 气体间隙被击穿， 是由于间隙中 SF 6 受气体到盆式绝缘子爬电产生的粉尘颗粒污染，绝 缘性能下降造成的， 而且其击穿早于盆式绝缘子的 贯穿性击穿。 综上所述， 推导 5041 断路器 B 相电流互感器 完整放电击穿过程如下。 （1）首先在 5041 断路器 B 相电流互感器盆式 绝缘子的内表面出现爬电， 并伴随产生大量白色粉 状放电分解物。 最初由于盆式绝缘子内表面烧蚀通 道尚未完全贯通， 此时盆式绝缘子还能支持运行电 压。 而爬电产生的热量使 SF 6 气体受热膨胀，带动放 电分解物向二次绕组屏蔽罩内部扩散， 并最终扩散 至电流互感器躯壳内。 躯壳 SF 6 气体在大量粉状放 电分解物的污染下，绝缘性能大大降低，造成电流互 感器躯壳 P2 侧与二次绕组屏蔽罩之间的 SF 6 气体 间隙击穿（第一次放电击穿）。 这次放电击穿造成了 永石Ⅱ线双套线路保护动作。 随后，SF 6 气体间隙击穿后形成的短路电流，瞬 间将二次绕组屏蔽罩接地线烧毁， 导致二次绕组屏 蔽罩处于瞬时高电位， 对接地的二次引线管拉弧放 电。 另外由于二次绕组引线与存在瞬时高电位的二 次绕组屏蔽罩距离过近 （基本紧贴二次引线管内 壁），部分二次绕组引线靠近二次引线管上沿的绝缘 被击穿，使得这部分二次引线也处于瞬时高电位，造 成连接这些引线的端子对互感器底部接地法兰拉弧 放电，产生的巨大的热量以及电动力，将二次端子接 线盒掀开。同时，短路电流使得 1S、3S、4S 及 7S 绕组 二次接线端子烧蚀， 以及二次引线管内部分二次绕 组引线烧断。 （2）电流互感器躯壳 P2 侧与二次绕组屏蔽罩之 间的 SF 6 气体间隙击穿， 触发永石Ⅱ线双侧断路器 B 相单相跳闸。 跳闸后，电流互感器躯壳内 SF 6 气体 绝缘性部分恢复，但第一次击穿，使得电流互感器盆 式绝缘子的绝缘性能进一步劣化。此后，当石钟山变 电站永石Ⅱ线 5011 断路器断路器重合闸送电时，盆 式绝缘子被贯穿性击穿（第二次放电），绝缘电阻降 为零。