一起500kV HGIS CT受潮导致绝缘降低缺陷的分析
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国网河北省电力公司检修分公司的研究人员杨世博、胡伟涛、白剑忠、王绪、王伟，在2016年第10期《电气技术》杂志上撰文指出，CT做为一种重要的电气设备，主要用于电气回路和设备的保护、测量及控制，对电网设备的安全稳定运行具有重要作用，因此要求其必须绝缘可靠。
本文结合某500kV变电站一起500kV HGIS外置CT受潮引起绝缘降低事件进行了解体及原因分析，并针对此次受潮原因提出了可行的改进措施。
1事件概述
某500kV变电站某500kV间隔设备进行例行检修试验时，试验人员从断路器汇控柜处对CT二次线圈进行绝缘电阻测试，发现B相线路侧CT的CT6线圈对地绝缘为0.5MΩ、CT7线圈对地绝缘为3MΩ，明显低于上次测试值和本次其他CT线圈绝缘值（均为20MΩ以上）。
试验人员随即打开CT二次接线端子箱，断开CT本体线圈抽头与二次线连接，直接测量CT本体线圈对地绝缘，绝缘电阻值未见升高。检修人员打开CT仓盖后也未发现进水受潮痕迹。依据国网公司有关规定判定试验结果不合格，对CT6、CT7和CT间橡胶垫进行了更换处理。
设备现场结构如下图1所示，电气原理图如图2所示。
图1 设备现场结构
图2 电气原理图
2设备基本情况
设备型号：ZHW-550（HGIS）；生产厂家：新东北电气(沈阳)高压开关有限公司；出厂日期：2007年5月；投运日期：2008年1月
3解体分析
3.1常规性能检查
对更换下的CT6、CT7线圈分别进行了线圈直阻测试、角差和比差测试、励磁特性测试，测试结果如下表1、表2和表3所示：
表1 线圈直阻测试结果（75℃）
表2 线圈角差、比差测试结果
表3 励磁特性测试
以上测试数据与出厂试验值无明显变化，试验结果合格。
3.2绝缘电阻测试
对更换下来的旧CT6、CT7和橡胶垫进行了绝缘电阻试验（2500V），测试结果如下表4：
表4 绝缘电阻测试数据
CT6、CT7测试结果与更换前无变化，确定其本体绝缘电阻降低；多数橡胶垫绝缘电阻偏低，不具有良好的绝缘性能。
3.3CT6解体检查及试验
CT6解体后，检查引线抽头是否有受潮痕迹；查找本体线圈绝缘薄弱点。
第一步检查CT6引线抽头未见明显受潮迹象。如下图3：
图3 CT6引线抽头
第二步将引线抽头取下,直接测量线圈对地绝缘，测试结果与抽头断开前测量无明显变化，为3 MΩ。
第三步断开内、外层线圈焊接处，测量内层绕组线圈与最外层绕组间的绝缘电阻，测试值均在1000MΩ以上。测试如下图4所示：
图4 内层绕组线圈与最外层绕组间绝缘测试
3.4CT7浸水染色检查及试验
将CT7线圈浸入染色的水中12小时，然后在100℃的环境下烘干8小时，将CT从外至内逐层剥离，查看是否有进水现象及染色情况。
第一步将CT7放入水中后，产生大量气泡，如图5所示。
图5 CT7浸水后产生大量气泡
第二步烘干8小时后剥离CT绝缘层，发现内部有进水染色现象发生，最外层具有大量积水未排出，内层（2-5层）密集分布着大量水珠未排出。如图6、图7、图8和图9所示。
图6 CT7整体染色情况
图7 剥离最外层时滴落的残存水
图8 最外层棉带上残留水珠
图9 内层残留密集水珠未排除
综上所有试验结果表明：
本次CT的绝缘降低事故，其最大原因为CT线圈受潮，导致CT的漆包层、环氧树脂玻璃丝棉带局部绝缘劣化，CT本体绝缘性能降低；同时CT线圈间、CT与外壳间的胶垫，耐老化性能差，长期运行后绝缘性能降低，上述综合原因导致了CT线圈对地绝缘电阻的降低；
CT内层绕组绝缘相对良好，说明最外层线圈受到水分的侵蚀较严重，而内层受到的侵蚀相对较弱，其绝缘状况相对良好；
CT受潮的原因应为CT仓的密封被破坏，或排气孔堵塞，在温度变化时潮气反透进入CT仓，而潮气又无法有效排除，造成CT长期处于高湿度的环境中，加速了CT本体的劣化。
4现场检查
通过对设备现场检查，发现CT仓密封胶圈无破损、排气孔无堵塞,密封面未发现潮气腐蚀痕迹。
打开二次线电缆槽盒后，发现电缆槽盒内壁、电缆表面存在大量的水珠，而电缆槽盒与CT二次端子箱处的密封胶泥已偏移、变形，失去密封作用，判断此处为CT仓内潮气来源处。
5 结论
最近几年，电网发生多起设备因为受潮而引发的缺陷和事故，潮气也是影响绝缘设备安全稳定运行的重要影响因素。
绝缘设备之所以受潮是因为长期运行在高湿度环境中，潮气缓慢破坏CT的密封层或密封层已遭破坏，逐渐侵入CT内部，同时在电场作用下加剧腐蚀CT绝缘层，最终导致绝缘被破坏。
6改进措施
户外GIS及HGIS设备极易因自身原因如封堵脱落、密封不严或通风不畅等遭受到雨水或潮气的侵蚀。
为有效阻止雨水和潮气侵蚀绝缘设备，必须处理好“通”和“阻”的关系。“通”是指通风口要设计合理、无堵塞，保证进入的潮气能有效排出；“阻”是指做好设备密封，阻断潮气的所有可能来源。是否“通”或“阻”、如何“通”和“阻”也要根据设备的运行要求和运行环境分情况对待，最终达到提高设备的全寿命周期的目的。
必要时，还可根据实际情况采取其他有效的除湿措施，比如加装电加热器或除湿装置。
（4）潮流控制与电网云计算模型建立联通机制，充分发挥整体与局部的共同快速响应优势。
综合上述分析，可以得出结论：柔性直流输电系统的潮流控制功能，类似于交警可以在上下班高峰期对车流进行合理调控，出现交通事故可以快速宏观疏导交通，并通过一些必要的临时措施减缓交通事故进一步扩散，因此，增强柔直系统潮流控制功能对电网智能分析和培养其指挥控制能力，将成为推动电力高速智能调控和潮流优化的新课题和长期目标。