石化變電站252kV GIS設(shè)備故障分析

林海+宋喆

[摘 要]通過(guò)石化變電站252kV GIS設(shè)備故障過(guò)程描述及故障分析，可見(jiàn)本次是由支持絕緣子在工廠組裝階段存在內(nèi)應(yīng)力造成絕緣子放電。為保障產(chǎn)品可靠運(yùn)行，公司對(duì)運(yùn)行產(chǎn)品進(jìn)行連續(xù)三周的在線檢測(cè)。

[關(guān)鍵詞]接地故障；內(nèi)應(yīng)力；整改措施；在線檢測(cè)

中圖分類(lèi)號(hào)：TV587 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）39-0401-01

1、故障經(jīng)過(guò)

2009年5月28日19時(shí)34分，石化220kVGIS設(shè)備2110線路發(fā)生C相單相接地故障，保護(hù)動(dòng)作跳開(kāi)2110斷路器，短路電流約8100A。公司接到信息后，立即組織專業(yè)人員馬上趕赴現(xiàn)場(chǎng)，與相關(guān)部門(mén)領(lǐng)導(dǎo)研究故障的處理方案。次日，搶修用的部分零部件于中午抵達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，我公司現(xiàn)場(chǎng)人員會(huì)同有關(guān)人員討論了斷路器故障的修復(fù)意見(jiàn)，并制定出石化220kVGIS斷路器故障現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)具體方案，以指導(dǎo)2110斷路器C相故障現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)作業(yè)。現(xiàn)場(chǎng)人員立即投入對(duì)故障斷路器進(jìn)行解體檢查及修復(fù)工作，為了保證搶修時(shí)間及設(shè)備質(zhì)量，經(jīng)研究決定，采用原現(xiàn)場(chǎng)備用的斷路器進(jìn)行單相替換的方案。

目前2110斷路器已經(jīng)修復(fù)完畢，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試及工頻耐壓試驗(yàn)合格后，已經(jīng)于6月1日23：00

2、故障分析

經(jīng)會(huì)同石化公司領(lǐng)導(dǎo)及電力專家在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)2110斷路器C相滅弧室解體檢查，對(duì)故障支持絕緣子進(jìn)行分析確認(rèn)：2110斷路器在帶電運(yùn)行后，C相滅弧室支持絕緣子發(fā)生放電。經(jīng)檢查，滅弧室內(nèi)沒(méi)有螺栓松動(dòng)、零部件脫落等現(xiàn)象。在排除螺栓松動(dòng)及零部件脫落的條件下，首先考慮是由于支持絕緣子表面灰塵雜質(zhì)或絕緣子受到應(yīng)力作用而發(fā)生物理變化造成放電現(xiàn)象發(fā)生。在放電電弧局部高溫作用下，使滅弧室靜側(cè)支持絕緣子形成爆裂的現(xiàn)象，從而引發(fā)上均壓環(huán)、屏蔽罩對(duì)罐體放電。

放電故障可由如下原因構(gòu)成：

①?gòu)S內(nèi)組裝環(huán)節(jié)：個(gè)別工人在組裝斷路器滅弧室時(shí)操作不當(dāng)，未按照工藝規(guī)程進(jìn)行螺栓的緊固作業(yè)，使支持絕緣子受力不均，存在內(nèi)應(yīng)力集中的問(wèn)題；罐體內(nèi)部清理不良，殘留有灰塵雜質(zhì)；在進(jìn)行涂敷潤(rùn)滑脂及導(dǎo)電硅脂作業(yè)時(shí)，觸碰到絕緣子表面；

②現(xiàn)場(chǎng)更換吸附劑環(huán)節(jié)：廠家安裝人員在現(xiàn)場(chǎng)更換斷路器吸附劑打開(kāi)手孔蓋板作業(yè)時(shí)，使灰塵雜質(zhì)進(jìn)入罐體內(nèi)；

③現(xiàn)場(chǎng)充SF6氣體環(huán)節(jié)：廠家安裝人員在斷路器更換吸附劑、抽真空結(jié)束后進(jìn)行充SF6氣體時(shí)，不排除充氣管路在放置過(guò)程中進(jìn)入異物，隨著SF6氣體進(jìn)入罐體中。

經(jīng)公司現(xiàn)場(chǎng)人員與用戶及專家共同分析，認(rèn)為支持絕緣子在工廠組裝階段存在內(nèi)應(yīng)力的可能性較大，是造成絕緣子放電的主要原因。在工廠組裝階段個(gè)別工人在組裝斷路器滅弧室時(shí)操作不當(dāng)，未按照工藝規(guī)程進(jìn)行螺栓的緊固作業(yè)，使支持絕緣子受力不均，存在內(nèi)應(yīng)力集中的問(wèn)題。由于內(nèi)應(yīng)力在工廠出廠試驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)耐壓試驗(yàn)時(shí)并未以物理的特性釋放出來(lái)，故在試驗(yàn)檢測(cè)時(shí)未能檢出。由于外部因素的影響（例如外部的振動(dòng)、斷路器的操作等），致使支持絕緣子的內(nèi)應(yīng)力釋放，在絕緣子表面形成微小裂紋。產(chǎn)品運(yùn)行一段時(shí)間內(nèi)，微小裂紋在電場(chǎng)的作用下，形成局部放電，逐步發(fā)展，絕緣水平降低，最終導(dǎo)致支持絕緣子擊穿。在放電電弧局部高溫作用下，使滅弧室靜側(cè)支持絕緣子形成爆裂的現(xiàn)象?；谶@種放電的方式，在以往產(chǎn)品故障中未曾出現(xiàn)，應(yīng)該屬于個(gè)別現(xiàn)象。

3、整改措施

在工廠產(chǎn)品組裝環(huán)節(jié)，要強(qiáng)化操作人員的工藝紀(jì)律。要求組裝工人嚴(yán)格按照工藝要求對(duì)罐體、屏蔽罩及絕緣子進(jìn)行清理，按照工藝規(guī)程進(jìn)行緊固絕緣子螺栓作業(yè)，嚴(yán)肅認(rèn)真，一絲不茍。保證罐體內(nèi)部、屏蔽罩及絕緣子表面的清潔，保證導(dǎo)體及屏蔽罩表面不留死角，保證絕緣子內(nèi)應(yīng)力分布均勻，使產(chǎn)品安全可靠。

在產(chǎn)品現(xiàn)場(chǎng)安裝環(huán)節(jié)，嚴(yán)格按照相應(yīng)安裝作業(yè)指導(dǎo)書(shū)的規(guī)定安全作業(yè)。保證人員的安全、設(shè)備的安全，把良好的完整的設(shè)備交給用戶，讓用戶放心。

對(duì)于石化已經(jīng)運(yùn)行的產(chǎn)品，公司將采取如下產(chǎn)品可靠運(yùn)行保障措施：

①設(shè)置專人對(duì)該套GIS設(shè)備運(yùn)行情況跟蹤，及時(shí)與用戶溝通，出現(xiàn)隱患及時(shí)匯報(bào)、及時(shí)處理；

②為保障產(chǎn)品可靠運(yùn)行，公司安排一名在線檢測(cè)人員攜帶在線檢測(cè)儀器趕赴現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)運(yùn)行產(chǎn)品進(jìn)行連續(xù)三周的在線檢測(cè)。

作者簡(jiǎn)介：

林海（1964-），男，工程師，主要從事高壓電器產(chǎn)品安裝與售后維修工作。

宋喆（1984-），女，助理工程師，主要從事高壓電器產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)工作。endprint