110kV干式电流互感器调研报告(综合)

干式高压电流互感器调研报告广东省电力试验研究所2003年11月20日~11月28日广电集团组织了由电力试验研究所、佛山、珠海、韶关、东莞、中山、惠州、深圳等分公司专业人员一行9人对北京天威瑞恒、国电四维、电科四维、湖南湘能金一进行了干式高压电流互感器的技术考察，对四个公司的投资情况、生产管理、生产工艺、厂房及工装设备进行了较详细的了解，另外，还到了华北电网公司和华北电科院了解了当地互感器的使用情况。

现把资料综合汇报如下：1、产品背景110kV及以上电流互感器传统上以采用油纸绝缘为主，后来随着SF6气体在高压电气设备上的应用，逐渐发展了SF6绝缘的电流互感器。

1990年，随着城市室内变电站的发展，在中国大连出现了世界第一支110kV干式高压穿墙套管，实质上就是两端用绝缘子撑起来的交联聚乙烯绝缘电缆，尺寸大，安装也不方便。

1994年，110kV干式高压穿墙套管技术上获得突破。

主绝缘采用聚四氟乙烯带绕包，采用电容屏均压，外绝缘采用硅橡胶伞裙，尺寸大大减小，安装非常方便。

这些产品为原电力部电科院开发。

90年代中期，在110kV干式高压穿墙套管技术的基础上，北方的电科院下属公司、南方的湖南汨罗电力实业公司先后开发了110kV干式高压电流互感器。

它的结构是将干式高压穿墙套管弯成U形作为互感器的一次绕组，将二次绕组套装在U形的底部。

经过几年的发展，已形成了4~5次的技术改造，使干式高压电流互感器在技术上逐渐成熟，并进一步发展到了220kV系列。

迄今为止，全国已有10000台以上干式高压CT运行在各地变电站。

虽然10kV配网系统早已普遍使用干式CT，但10kV系统的干式是指树脂浇注绝缘，与110kV及以上电压等级的干式绝缘意义上完全不同。

2、干式CT与油浸式CT及SF6 CT的比较油浸式互感器作为一种技术较成熟的产品，在电力系统内已大量使用，有丰富的运行维护经验，近年内事故较少，监测试验手段完善，可选择的生产厂家多，价格较低。

缺点是运行中缺陷较多，特别是容易渗漏油，在现场难彻底处理，造成维护工作量大。

发生事故时容易爆炸着火，引起对周围设备的损坏，甚至扩大事故。

SF6互感器是一种较新的产品，近年来逐步在电力系统内使用，具有无油化、维护工作量小等优点。

缺点是工艺、材料等方面尚未完全成熟，存在漏气率高、微水高等缺陷，缺少有效的监测试验手段，相关的试验标准不完善；而生产厂家少，大部分厂家为中途转产，产品质量很难保证，且生产能力有限，造成近期SF6互感器事故、故障增多（明显多于油浸式互感器）。

SF6 CT由于是采用倒立式结构，头重脚轻，在机械稳定性方面先天不足，而且充正压气体，密封要求高。

另外SF6气体对环境有破坏，事故时或检修时如接触其分解物，还会引起中毒。

干式电流互感器仍然是电容屏结构，但主绝缘与油浸式不同，采用聚四氟乙烯绝缘取代油浸式的油纸绝缘。

其整体结构为U型双臂，外绝缘采用硅橡胶伞裙。

干式互感器与油浸和气体的相比，有以下特点：无油、无气、无瓷、无可燃可爆介质无泄露、无环境污染基本免维护、免充气换油、适用于无人值班变电站体积小、重量轻、便于施工适用于多种恶劣环境与油浸式CT及SF6 CT相比，干式CT生产工艺最简单，周期短（2~3天）。

干式电流互感器的缺点是运行时间短，另外现场介损测量容易受天气影响而变化较大，缺乏有效的检测手段。

3、干式互感器厂家情况介绍3.1北京天威瑞恒电气有限公司北京天威瑞恒电气有限责任公司是由保定天威集团保变电气股份有限公司、北京瑞恒电力器材有限责任公司和干式高压穿墙套管、干式高压电流互感器、干式电缆终端头（专利号分别为：93240259、98218242、99201400）的专利发明人黄维枢先生合资组建的高新技术企业，总资产4700万元，建筑面积6000m2，占地50亩，并于2001年12月份通过了IS09002国际质量体系认证，北京天威瑞恒电气有限责任公司拥有较好的人才优势，如技术人才有原电科院高电压教授级高工专利发明人黄维枢先生、原课题组负责人王如璋女士；管理人才有来自天津互感器厂、沈阳高压开关厂、保定天威互感器厂等厂的总工程师，财务总监为来自民族证券公司的博士，具有较强的科研开发能力，构筑了较好的生产、质量保证、经营及售后服务体系。

2003年销售量6000万元左右。

产品在国内20多个省、市、自治区均有运行，主要为山东和广东，至2003年底110kV干式CT全国销售量1194支，220kV干式CT全国销售量46支，其中深圳供电分公司使用该公司110kV干式CT 440支、广州供电分公司、中山供电分公司、韶关供电分公司、江门供电分公司也都有使用。

公司主导产品为LRGBJ-35～220kV干式高压电流互感器、STB-35～110KV干式高压穿墙套管、GDZ干式电缆终端头，均被原国家电力部鉴定为“具有国际先进水平”的新产品，是科技部、财政部“2001年第一批重点支持创新基金项目”、2002年国家重点新产品计划项目、北京市火炬计划项目、荣获北京市科技进步奖。

北京天威瑞恒电气有限责任公司拥有上述产品的知识产权，有全部合法必备的资质文件，至2003年底LRGBJ-35～220KV干式高压电流互感器己挂网1759台，STB-35～110kV 干式高压穿墙套管4375只，GDZ干式电缆终端头791只。

3.2北京国电四维电力技术有限公司北京国电四维电力技术有限公司是集科研、生产、销售为一体的高科技企业，专业从事干式高压电器的开发、生产，并于2001年5月全盘收购廊坊开发区电科院四维电力技术有限公司，现公司拥有6000平方米的生产厂房，占地30亩。

北京国电四维电力技术有限公司拥有高电压教授及教授级高工3人、博士1人、电力系统硕士3人、电力、机械工艺等专业人才26人。

主要产品有35kV～220 kV干式电流互感器、穿墙套管，110 kV电缆终端头。

公司的干式高压电器广泛运行在广东、黑龙江、上海和新疆等地遍布全国26个省区的几百座变电站内，2003年销售量5000万元左右。

在韶关供电分公司使用30余支110 kV 干式CT。

3.3北京电科四维有限公司北京电科四维是2003年从北京国电四维电力技术有限公司脱胎而出的新公司，董事长是国电四维的原副总经理，公司完全实行私人股份性质。

工厂在山东淄博，这次只考察了其北京规模很小的行政中心。

3.4湖南湘能金一电气有限公司湖南湘能金一电气有限公司是由湖南湘能电力股份有限公司（湖南省电力公司的多经企业）与湖南汨罗市电力实业公司合资的有限责任公司。

注册时间为2003年，注册资本为2000万元。

采用原来汨罗市电力实业公司的专利技术。

目前厂房和生产规模较小，但新厂房占地168亩正在建设中，预计2004年投入使用。

110KV CT约有3000台在运行，220KV CT已挂网试运行。

2003年销售量3000万元左右。

技术上由自主专利权人苏仲衡先生把关。

管理上通过ISO9001质量管理体系认证和GB/T28001职业健康安全管理体系认证。

对产品包修期为20年。

湖南省电力公司已明确凡是设计上要求用干式产品的，均直接使用该公司的产品，不再进行招标。

惠州分公司在110KV新墟站试用该公司的2组CT。

四家公司的企业资质情况见表1所示：表1 企业资质情况对比表4、干式CT生产及工艺介绍4.1工装设备及防尘措施除电科四维厂房在山东没有参观外，其余3家工装设备基本能满足目前生产需要。

防尘措施方面：天威瑞恒、国电四维采用穿鞋套、戴帽子和穿专用工作服经净尘通道进入生产场地；湖南湘能金一是2人在一个空调车间操作一台机器，禁止其他人进入。

4.2使用材料四家制造厂的主要材料都是从日本或美国进口的绝缘材料，性能可靠。

4.3 绝缘裕度天威瑞恒、国电四维、电科四维三家的设计场强为2.5kV/mm ，湖南湘能金一设计场强为 2.0kV/mm ，设计场强都比充油互感器的设计场强还低。

而主要绝缘材料聚四氟乙烯的许用场强为30kV/mm，相当于油纸绝缘的许用场强6kV/mm的5倍。

所以，目前这种结构的互感器，有充足的绝缘裕度，正常情况下相当于油纸绝缘互感器绝缘裕度的5-6倍。

至2003年年底，有10000多台设备（包括穿墙套管、CT、电缆终端头）已投入运行，未出现绝缘事故。

4.4内绝缘设计天威瑞恒电容屏设计是采用等电容设计，国电四维、电科四维则是采用等场强设计。

电容屏数为24-27倍，湖南湘能金一则采用等电容设计，电容屏数为34屏。

两种设计均能达到均匀电场的目的。

4.5外绝缘天威瑞恒、国电四维、电科四维、都是沿用电科院四维公司的热缩外护套，（分直线部分弯曲部分分别套装然后粘贴），伞裙则一个个套装，然后粘结，介损受天气影响大；湖南湘能金一是使用经两次高温（246℃）硫化成型的冷缩材料一次性套装，护套与芯子保证有0.01MPa的内缩力。

伞裙也是一次性套装，保证内缩力为0.01MPa。

这样保证护套与芯子、伞裙与护套之间接触紧密，不会进水受潮，介损受天气影响小，在外绝缘的制作及处理上，湘能金一更加完善。

4.6 一次导体结构天威瑞恒、国电四维、电科四维、湘能金一都采用不锈钢管做骨架。

一次导体贯穿钢管中空腹软定位，大大加强了产品的机械强度。

由于电动力主要作用在导芯，没有直接作用在不锈钢及绝缘上，电动力对主绝缘的冲击大大减小。

因而动热稳定性能良好。

湘能金一除了以上结构外还有两特点：①在出线两端装了大型均压罩，有均压、防雨、散热功能。

②大电流一次绕组如需要并联时则采用同轴导体结构。

电科四维根据介绍对大电流一次绕组如需要并联时也采用同轴导体结构。

4.7电容芯子制作过程天威瑞恒、国电四维、电科四维三家在绝缘包扎过程，一边包扎一边滴硅油，起到把空气挤出及粘合的作用。

一台110kV CT大概用油量 500ml。

湖南湘能金一公司采用自动涂抹硅脂的方法，用以挤出空气及粘合作用。

滴硅油虽然把空气排出，但在运行中，受温度热胀冷缩作用后硅油可能向外溢出，造成“渗油”现象，油渍与灰尘结合导致外绝缘强度降低。

5．重要技术问题的试验和探讨以热缩材料作为伞裙的产品，在现场试验时，往往出现介损受外界温湿度影响而变化很大，虽然不能证明其反映内部绝缘缺陷，但容易给试验的判断造成困难。

针对这个问题，和厂家进行了技术探讨。

关于产品介损受天气影响的试验在湖南省电力试验研究所试验室，以湘能金一公司旧产品（热缩材料）和现产品（冷缩材料）做介损试验进行对比。

结果为：（1）以热缩伞裙材料产品进行介损试验:a．表面擦净后试验 tgδ%=0.2b. 表面喷水后试验 tgδ%=2.5说明表面状况对热缩伞裙材料产品介损影响很大。

（2）以冷缩材料伞裙产品进行介损试验:a．表面擦净后试验tgδ%=0.1b．表面喷水后试验 tgδ%=0.1说明表面状况对冷缩伞裙材料产品介损影响很小。