關(guān)于一起GIS設(shè)備母差保護動作跳閘的事故處理及原因分析

摘 要 對一起110 kVGIS母差動作跳閘的事故進行處理，并進行了針對性的故障原因分析，并在此基礎(chǔ)上提出了相應(yīng)的防范措施。

關(guān)鍵詞 GIS設(shè)備；母差動作；事故處理；原因分析

中圖分類號 TM77 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)052-0105-01

近些年，隨著電力工業(yè)的發(fā)展，GIS設(shè)備以其占面積小、空間體積小和不受外界環(huán)境影響等特點，逐漸在新建變電站中得到廣泛的應(yīng)用，本文針對一起110 kVGIS母差動作導(dǎo)致跳閘的事故，祥說了事故處理過程和故障原因分析，并在此基礎(chǔ)上提出了相應(yīng)的防范措施。

1 故障情況

1）2007年01月29日20時18分，我站110 kV母差動作，110 kV母差保護裝置“差動動作2”“差動開放2”“差動動作”“PT斷線”“Ⅱ母差動”燈亮。差動保護動作跳母聯(lián)100開關(guān)及Ⅱ母所帶的三回進出線開關(guān)。

2）110 kVBP-2B母差錄波器報告顯示：20時18分45秒560毫秒Ⅱ母母差C相動作，20時18分45秒590毫秒Ⅱ母母差BC相動作，20時18分45秒600毫秒Ⅱ母母差A(yù)BC相動作。啟動到出口時間48.3毫秒。大差二次電流最大值為13 A，Ⅰ母小差二次電流為0 A，Ⅱ母小差二次電流最大值為13 A，電壓為0 V，達到母差動作值。

2 故障確認

1）結(jié)合故障后對站內(nèi)設(shè)備巡視、故障現(xiàn)象以及110 kV母差錄波報告顯示，大差元件和Ⅱ母小差元件動作，所以我們有充足的理由確認本次故障是由于110 kVⅡ母小差元件范圍內(nèi)故障，即Ⅱ母（包括-Ⅱ母刀閘所在的筒體）C相先對地（GIS筒體）放電，GIS筒體內(nèi)電弧產(chǎn)生的金屬蒸氣使得BC相相間短路，繼而發(fā)展成三相相間短路。

2）故障氣隔的確認：利用SF6特殊的化學(xué)性質(zhì)，它在電弧高溫作用下會產(chǎn)生SF4氣體，它為無色，有類似二氧化硫的刺激嗅味。同時與氣隔內(nèi)的微水猛烈反應(yīng)生成SOF2和HF，或直接產(chǎn)生HF，其反應(yīng)方程式為：

2SF6+6H2O→2SO2+12HF+O2

其中HF為酸性氣體，可與HP試紙測出其酸性值。因此在結(jié)合110 kV氣隔結(jié)構(gòu)、盆式絕緣子（圖1中2#、3#、4#為橫式；5#為豎式）的排列情況及故障前各氣隔的運行狀況，優(yōu)先對可能故障的氣隔（20個）進行了取氣檢查。在對110 kV南母PT5#三通氣隔（圖1）檢查時，浸濕的pH試紙立刻變?yōu)榧t色，對比pH值為4。故判定為此氣隔故障，另對其它剩余氣隔檢查無異常情況。

3 故障氣室的處理

1）2月1日拆除了故障三通氣室，并對避雷器氣室進行了檢查，未發(fā)現(xiàn)異常。

2）2月3日重新安裝了三通氣室，更換了內(nèi)部導(dǎo)電桿和電聯(lián)接。在經(jīng)過抽真空后對三通扣氣室充了0.45 MPa壓力的SF6氣體。經(jīng)24小靜置后用氣體檢漏儀未發(fā)現(xiàn)有泄漏，并微水試驗正常同時對南母PT二次進行了反升壓試驗合格。

3）2月5日對停電設(shè)備恢復(fù)送電。

4 故障產(chǎn)生的原因分析

結(jié)合廠家人員對故障設(shè)備的解體檢查和分析，本次GIS設(shè)備發(fā)生故障的原因有可能是：

圖1 110 kVⅡ母及PT間隔氣隔圖

1）制造廠的因素（裝配誤差、材質(zhì)、清潔度等）和現(xiàn)場安裝的因素（未遵守工藝堆積或裝錯、漏裝等）造成故障。①電聯(lián)接裝配過程中，屏蔽罩與導(dǎo)電桿接頭易產(chǎn)生毛刺，產(chǎn)生尖端放電?；蛟诎惭b過程中有金屬件的脫落，如螺絲、彈簧墊和由于螺栓和螺母質(zhì)量問題產(chǎn)生的金屬細絲，在電磁場的作用下使絕緣下降。②在驗收傳動或正常運行中斷路器、隔離開關(guān)開斷過程中，鍍銀面的多次活動產(chǎn)生碎的金屬粉末，使得氣隔內(nèi)絕緣裕度降低。③氣隔內(nèi)有懸浮物（包括灰塵、雜質(zhì)），在安裝過程中用綢布或無水乙醇未處理干凈密封面或?qū)щ姉U，或遺留有條狀纖維性雜質(zhì)。在磁場的作用下，形成導(dǎo)體。④盆式絕緣子運輸、安裝過程中受力，表面絕緣強度下降，使盆式絕緣子沿表面放電。同時，金屬的脫落物、筒內(nèi)的懸浮物也會使使盆式絕緣子沿表面放電。⑤氣隔內(nèi)SF6氣體中微水含量超標，水分在SF6氣體中分解時引起設(shè)備的化學(xué)腐蝕，降低設(shè)備絕緣。

2）設(shè)計不合理、選型不當(dāng)?shù)仍斐蛇\行不便或擴大事故范圍等故障。

由于GIS設(shè)備的特殊性，和現(xiàn)場條件的限制，電壓互感器、避雷器一般不進行現(xiàn)場檢查與試驗。因為它們在高壓工頻耐壓試驗中是一個死區(qū)，即電壓互感器、避雷器氣隔密封用的兩個盆式絕緣子無法做高壓工頻耐壓測試。同時密度繼電器也無法以在現(xiàn)場檢查與試驗。

5 總結(jié)與預(yù)防

我站220 kVI、II母PT及220 kV、110 kV線路A相PT及絕緣子存在同樣問題，沒有進行高壓工頻耐壓試驗，這對于運行是一個危險點。因此我認為對此類設(shè)備應(yīng)停電做高壓工頻耐壓試驗，試驗不合格的予以更換，確保GIS設(shè)備安全可靠的運行。

參考文獻

[1]白宇濤.GIS設(shè)備安裝質(zhì)量控制要點[J].電力自動化設(shè)備，2007，27(3).

[2]孫茁，薛源，郭宏偉.126 kVGIS設(shè)備典型故障分析與處理[J].高壓電器，2010，46(11).