因计量箱内部受潮引起的线路跳闸事故分析

1、    因计量箱内部受潮引起的线路跳闸事故分析    马强摘 要： 简单介绍了河南油田配电线路张店线跳闸事故原因查找的过程，通过检查和试验及理论分析，找出了事故跳闸为计量箱內部受潮所致。关键词： 线路跳闸；计量箱内部受潮；绝缘电阻交流耐压绝缘油试验1 引言河南油田配电线路张店线担负住张店油区原油生产的供电任务，若是出现停电事故，将严重影响整个油区的原油生产。2015年8月5日，阴，6：27河南油田配电线路张店线速断动作，重合闸成功。二次故障电流为：ia：26.2a，ib： 25.6a， ic：6.1a。2015年8月9日，晴，18：00河南油田配电线路张

2、店线速断动作，重合闸成功。二次故障电流为：ia：25.2a，ib： 24.8a， ic：5.8a。张店线速断保护定值为20a，上述两次保护动作均正确无误。2 跳闸事故原因查找过程两次故障跳闸后，配电线路员工多次沿线路进行认真的查找，均未找到确切的故障点。分析认为可能是线路上的某一高压设备存在绝缘问题。分析原因如下：（1）从两次跳闸的故障电流可知，均为ab两相短路。在张店线的架空线路上ab两相为两边相，由实际经验可知，因外力因素（施工碰触、动物等）造成两边相跳闸的几率极低。（2）两次均为ab两相短路，且故障电流变化不大，设备故障且同一设备故障的几率比较大。然后对线路上的所有高压设备进行了逐一地巡

3、查、分析、排除，最终认为张店线27#杆高压计量箱可能存在绝缘问题。3 计量箱检查试验3.1计量箱铭牌信息计量箱铭牌参数如下：型号：jls-10额定电压比：10000/10v额定电流比：150/5a出厂日期：2008年12月生产厂家：郑州三晖互感器有限公司3.2计量箱检查试验8月12日将该计量箱拆下，并进行了检查和试验。（1）外观检查计量箱箱体完好，三相高压绝缘瓷套管无破损、放电痕迹。油位正常，呼吸器有两条细细的裂纹。（2）绝缘电阻交流耐压试验前测得绝缘电阻为5m，交流耐压试验后绝缘电阻为15m。绝缘电阻不合格。（3）交流耐压对计量箱进行交流耐压试验，试验电压30kv，时间1min。在耐压试验的

4、过程中，当加压到15kv时，耐压机保护动作跳开，耐压过程中可清晰听到计量箱内部有似水煮沸的声音，并且呼吸器裂纹处有气泡冒出。（4）绝缘油试验绝缘油试验结果如下：（5）开箱检查对计量箱进行开箱检查：肉眼见绝缘油油质清亮，且无杂质。箱体内壁无放电闪络痕迹，高压引线和pt、ct线圈外包裹的油纸外层也没有明显放电痕迹。4 线路跳闸原因分析4.1计量箱故障判断判断依据：（1）从外观看到计量箱呼吸器有两条细裂纹；（2）对计量箱进行交流耐压试验时，可听到计量箱内有清晰的似水煮沸的声音，且呼吸器裂纹处有气泡冒出；（3）试验结果中，计量箱绝缘电阻、交流耐压、绝缘油耐压结果均不合格。从以上可以判断：计量箱通过呼吸

5、器裂纹进水受潮，导致计量箱绝缘下降。计量箱运行中，绝缘油的温度随着环境温度的变化而变化，并且高于环境温度。当环境温度改变，特别昼夜温差波动时，计量箱内的空气通过呼吸器的裂纹与外部空气进行不断地呼吸作用，夏秋季节温度高且昼夜温差波动较大，呼吸作用会更加明显，外界潮湿的空气就会进入计量箱内部，造成箱内绝缘油和绝缘材料受潮。4.2电气设备进水受潮对绝缘的危害水分对绝缘介质的电气绝缘性能有极大的危害，下面简单介绍这种危害。油中含水量对其火花放电电压的影响如图1所示，随着水分的增加，油的火花放电电压迅速下降，当油中含水仅十万分之几时，就会使火花放电电压显著降低。这可以用小桥理论来解释：水分的介电系数比绝

6、缘油大得多，在电场中，水分被极化，被吸引向电场强度最强的地方，即电极附近，并按电力线方向排列，于是在电极附近形成“小桥”。由于“小桥”的存在，畸变了油中的电场，于是放电首先从这部分油中发生，而后逐渐发展，使整个油间隙击穿，所以，火花放电就能在较低的电压下发生。随着越来越多的水分在绝缘油中溶解，水分也会被纸等固体绝缘材料所吸收，从而使设备的固体绝缘材料的绝缘下降。4.3计量箱进水受潮导致线路跳闸原因分析水分通过呼吸器处裂纹不断进入计量箱内部，两次跳闸均发生在8月份天气最热的时候，环境的高温和昼夜温差变化加剧了这个过程，越来越多的水分进入降低了箱内绝缘油的放电电压，也降低了箱内线圈外油纸的绝缘，当

7、线路电压波动时，达到了绝缘的放电电压时，通过两边相对计量箱外壳放电，造成两相瞬间对地短路，引起线路短路跳闸。放电后，绝缘油温度会有些许升高。受潮的绝缘油放电电压随油温的升高，放电电压增大，因为：受潮的绝缘油，当温度逐渐升高时（但不超过80），水分在油中的溶解性逐渐增大，一部分乳化悬浮状态的水分转化为溶解状态，使油的耐电强度逐渐增大，放电电压升高，因此，两次线路速断跳闸后，重合闸均成功。这点也可从绝缘电阻试验和交流耐压试验中得到佐证：计量箱交流耐压试验后绝缘电阻比耐压试验前大，并且在两次交流耐压试验中，第二次耐压试验时耐压机保护动作启动电压比第一次高。5 结论通过对这两次跳闸事故进行分析发现，计量箱内部进水后造成计量箱内绝缘油和固体绝缘含水受潮、放电电压降低，当计量箱运行电压达到其放电电压时，会引起所在线路瞬间短路而跳闸，跳闸后因受潮的绝缘油放电