一种电流互感器补油装置的研制与应用

一种电流互感器补油装置的研制与应用

朱家立、王琪、马赟、张介、王嘉曦

国网浙江省电力公司湖州供电公司，浙江，湖州， 313000

摘 要：目前，电力系统中电流互感器大部分采用全密封金属膨胀器结构，由于各种原因每年需对其进行加补充油，如果电流互感器大修，需更换金属膨胀器，也应对其进行严格的真空注油。但现行的补油方法存在许多不足，因而检修人员自行研制了一种新型补油装置，其补油方法弥补了原有的不足。文中还介绍了该装置的结构以及具体操作方法，并在检修现场进行了应用。

关键词：电流互感器、补油装置、研制、应用

1 前言

目前，湖州电网拥有带波纹式金属膨胀器的110～220kV电流互感器数千台，由于周期性的取样或者渗漏，每年造成数十台的电流互感器油位下降需要进行补油。同时，由于制造工艺以及其他各种原因，我们发现有一部分电流互感器在运行一段时间后内部存在水汽，溶解于绝缘油中的气体会导致气泡性的局部放电，水份在电场的作用下分解产生氢气，且金属膨胀器在一定的温度和压力下，也会起触媒作用，促进绝缘油发生脱氢反应，使得油中氢气升高，造成油中溶解气体超标，给电流互感器的安全运行造成隐患。这时，我们需要对电流互感器进行脱氢处理或者大修进行膨胀器更换，之后进行真空注油。

对于以上情况，以往的补油方法是用吊具将金属膨胀器拎起，用漏斗将油注入电流互感器。这种补油方法虽然工作效率高，但难免会带入大量的空气，同时很难保证整个注油过程清洁，极有可能使绝缘油受污染。另外一种常用补油方法就是应用ZKBY型补油机从电流互感器的底部取样阀处进行补油，这种方法耗时长，注油时也极易使电流互感器底部的沉积物沸起，从而影响器身内部绝缘，同时，如果在补油过程中不慎带入气体，气泡将进入线圈并可能停留在线圈内部造成绝缘隐患，影响设备安全运行^[1]。

因此，为保证电流互感器的安全可靠运行，提高电流互感器脱氢、补油效率和质量，我们决定制作一种全新的真空补油装置，完善电流互感器补油工艺，同时能实现设备脱氢处理。

2 新型补油装置工作原理

2.1 电流互感器全密封金属膨胀器的结构特点

电流互感器本体内部充满了绝缘油，为了适应气候温差带来的绝缘油体积变化，在其顶

部装有不锈钢材质的金属波纹式膨胀器，来调节油位高低。其结构如图1所示。

图1　电流互感器金属膨胀器结构示意图

2.2 新型补油装置的研制

我们对比以往补油方式的优缺点，根据以往多次补油以及电流互感器大修情况，考虑制作一种符合现场实际需求的真空补油装置。该装置具有大容量、密封性好、抗压性好，能实时快速反应油位、油压、气压、真空度的特点。根据这一设想，我们设计制造了一种新型的电流互感器补油装置，其结构设计图如图2 。

新型补油装置采用真空泵、真空表、压力表、手动截止阀、手动球阀等为主要元器件的机电一体化的补油工艺，所有管路接口均采用快速连接头。设计示意图如图2所示。

图2　新型补油装置设计示意图

3 使用新型补油装置的操作方法和优点

3.1 操作方法

（1）管路连接：电流互感器的真空注油从其顶部进行，先拆除金属膨胀器的顶盖，利用快速接口，将管路3和管路4通过三通头与顶部排气孔相连，该三通头需与金属膨胀器顶部排气孔螺纹相匹配。然后检查关闭阀1、阀2、阀3、阀4、阀5、阀6、阀7，将管路2与真空泵相连，将管路1与氮气瓶相连，将管路5与新油桶相连。

（2）抽真空：打开阀2、阀3、阀6，开启真空泵进行抽真空，关注真空表真空度变化，真空度达到要求后，关闭阀2、阀3、阀6，关闭真空泵。

（3）储油：开启阀5，通过管路5将新油储蓄到储油桶中，查看油位计，油位到达一定刻度后，关闭阀5。如果油位未达到规定刻度，储油桶内真空度不足以再进行储油，需重复步骤二进行再抽真空，再重复步骤三进行再储油，如此往复。

（4）补油：补油前，电流互感器缺油，反映油位的金属膨胀器处于收缩状态，随着注油的进行，金属膨胀器渐渐展开。注油完成后，反映电流互感器油位的金属膨胀器由于负压和油自重的影响，在取下注油接口的时候，会产生不同程度的收缩，使油喷出。为避免这种情况，现场一般采用吊具或支撑物的方式，对金属膨胀器进行稳定。

然后，开启氮气瓶，打开阀1，再打开阀7，查看压力表，达到压力要求后，开启阀4，进行补油。如果电流互感器油位补至正常值时，关闭阀4、阀1，关闭氮气瓶，利用顶部专用三通头封闭电流互感器顶部注油孔，确保整个过程无空气进入，补油工作完成。如果储油桶中新油用完后，电流互感器油位仍未到达正常刻度，需依次重复步骤三和四进行再储油再补油操作。补油完毕后，应对储油桶进行泄压。

3.2 使用新型补油装置进行补油的优点

在多个变电站现场使用了该补油装置，对电流互感器进行真空注油，按照作业流程成功地完成了补油工作。在实际检修工作中，主要应用于日常性、季节性补充油工作，处理氢气超标工作中的补油工作，处理缺陷的工作，总结得出以下结论：

（1）通过新型补油装置的应用，对于更换金属膨胀器的电流互感器，脱氢注油工作由原来的6小时每台缩短到了2小时，节约了大量的人力和工作时间，降低了劳动强度同时提高了工作效率。

（2）该补油装置组合安装稳定后，可由单人在地面进行操作，且无需多人多次重复的上下攀登作业，大大降低了作业风险。

（3）使用该补油装置，油从顶部注入，避免了从下部取样阀补油沸起底部沉积物的风险，且整个过程完全在真空状态下进行，避免了空气进入，安全可靠。

新型电流互感器补油装置研制成功后，我们在进行电流互感器补油工作中，效果非常好，充分体现了上述优点，目前该装置补油工艺已替代了以往的补油方式。

4 结束语

（1）使用新型补油装置进行电流互感器补油工作, 解决了以往工作中的不足, 降低了劳动强度、提高工作效率, 并且使检修工作向标准化作业迈进了一步,具有很好的推广价值。

（2）由于不同厂家生产的金属波纹式膨胀器顶部排气孔螺纹尺寸不同, 我们将统计现有设备尺寸,制作对应的连接于顶部排气孔的三通头, 以便适应各种电流互感器的补油工作。

（3）在补油工作中,必须严格按照该装置补油操作方法逐步进行，按照指定的作业指导书进行工艺确认。

参考文献：

[1] 马汝括.110kV互感器补油工具的研制及其在检修工作中的应用[J].青海电力,2000,2:54-56.