[發明專利]模擬油浸倒立式電流互感器電容屏斷裂故障的模型

在審

• 申請號: 201410642234.6
• 申請日: 2014-11-11
• 公開（公告）號: CN104376765A
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發明（設計）人: 吳旭濤;吳波;汲勝昌;馬奎;王博;張銳;高博;郝金鵬
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網寧夏電力公司電力科學研究院;西安交通大學
• 主分類號: G09B23/18
• 分類號: G09B23/18;H01F38/30
• 代理公司: 寧夏專利服務中心 64100
• 代理人: 趙明輝

技術領域

本發明涉及一種模擬油浸倒立式電流互感器電容屏斷裂故障的模型。

背景技術

電流互感器是電力輸配電過程中用于測量、計量和保護等功能的不可缺少的重要設備。隨著電力系統和設備制造技術的快速發展，油浸倒立式電流互感器得到廣泛應用。該類電流互感器特點是帶有主絕緣的二次繞組處于環狀上部，因此與正立式相比，一次導體較短，容易滿足較高動熱穩定電流的要求；當一次電流較小時，易實現高準確度，且可滿足大的短路電流倍數的要求；瓷套徑向尺寸較小，制造工藝性較好；不存在“U”形一次繞組絕緣處在油箱底部的環部絕緣容易受潮的薄弱環節，運行可靠性較高。同時由于此類電流互感器結構的特殊性也有其缺點，如二次繞組和鐵心在互感器頭部，使得互感器重心較高，抗震性能較差；另外由于頭部與支撐桿之間聯接機械強度較弱，在搬放、運輸或安裝過程中容易損壞；頭部與支撐桿之間電場強度集中(絕緣三角區)，該處易發生放電等問題；體積較小，內部絕緣的變壓器油很少(約為正立式同電壓等級的60％)，不能長期采油樣化驗。

統計并分析油浸倒立式電流互感器的故障報告，絕緣缺陷引發的接近90％，據國網運維部《變壓器類設備典型故障案例匯編》近年設備事故分析，電容屏斷裂為該類電流互感器最為典型的故障缺陷。

油浸倒立式電流互感器主絕緣分別由頭部絕緣和引線管電容屏套管絕緣組成，頭部絕緣是由絕緣油紙層層包裹而成，電容屏套管部分是由若干個電容屏依此嵌入分壓。由于在繞制鋁箔、包裹油紙過程中帶入氣泡，或者由于引線管、電容屏和絕緣紙的膨脹系數不同，在加熱干燥過程中產生的熱應力釋放而造成此處開裂，另外烘干、抽真空和充油環節工藝不良有氣泡和顆粒水份，在電網中長時間高電壓帶負荷運行發生局部放電和發熱，導致局部熱老化或電擊穿，甚至發展成貫穿性放電通道，造成電容屏斷裂故障。除此之外，由于二次繞組、鐵心及油箱在電流互感器頭部，“頭重腳輕”的結構在制造、安裝和運輸過程中使二次導管和電容屏可能反復受力損傷，在互感器芯柱干燥和安裝過程中，由于倒立干燥和吊裝，吊車在升高和降落過程中反復急停和加速，電容屏受到軸向沖擊力的作用，導致電容屏和絕緣層被拉開，產生斷裂，或者長時間運行發生局部放電加劇故障，使得主屏斷開或部分斷裂。此故障引起的局部放電乃至電弧，產生熱量一般都超過油的燃點，最終導致設備燃燒爆炸，這不僅會使輸送電量受到損失，也會對變電站的鄰近設備造成嚴重損壞，對電網運行的威脅很大。

發明內容

本發明的目的是提供一種模擬油浸倒立式電流互感器電容屏斷裂故障的模型，能夠用于在高壓交流系統中研究該設備的此類故障的放電特性。

一種模擬油浸倒立式電流互感器電容屏斷裂故障的模型，包括油浸倒立式電流互感器本體，其特別之處在于：在所述油浸倒立式電流互感器本體頂部安裝有膨脹器，該膨脹器可拆卸安裝在油浸倒立式電流互感器本體的頭部鋁罩殼頂部而該頭部鋁罩殼底部則通過儲油柜與有機玻璃套管連接，并且該儲油柜與有機玻璃套管之間采用可拆卸連接；在所述油浸倒立式電流互感器本體的電容屏中包含有至少一個缺陷主電容屏。

其中缺陷主電容屏是指在主電容屏中間位置設有一個裂口。

其中在電容屏中包含有三個缺陷主電容屏，在每個缺陷主電容屏上均切開寬10mm的裂口。

其中在有機玻璃套管上開有觀察窗。

本發明提供了一種模擬油浸倒立式電流互感器電容屏斷裂故障的模型，可用于在高壓交流系統中研究該設備的此類故障的放電特性。通過實驗室的采集和分析放電脈沖特性，包括脈沖頻帶、脈寬、上升沿和下降沿，可定性、定量分析相應的缺陷，為進一步在現場實踐檢測此類故障提供理論依據。采用本發明后，搭建了一個完整的加壓實驗平臺，在此基礎上設計一種模擬油浸倒立式電流互感器電容屏斷裂故障的模型，通過實驗觀察放電發展過程、采集局放脈沖信號、分析其放電特性、確定其特性參數(N—Φ—Q譜圖)，最終在結合現場實際應用基礎上，實現定性和定量快速分析判斷油浸倒立式電流互感器電容屏故障缺陷。

附圖說明

附圖1為本發明的結構示意圖。

具體實施方式