新疆吉林臺二級水電站220kV GISⅠ段母線擊穿燒毀原因分析及處理

(新疆伊犁河流域開發(fā)建設管理局，新疆 伊犁　835400)

1　概　述

吉林臺二級水電站位于喀什河中下游，實施遠方集中控制。站內安裝有兩臺立軸混流式水輪發(fā)電機組；發(fā)電機型號SF25-32/6200，額定容量29.41MVA；一臺主變，一套220kV GIS設備，220kV GIS一期設備為某公司ZF9-252產品，共3個間隔，單母線結構，額定電流2000A,2009年安裝投入運行，二期設備由另一家公司2013年擴建，4個間隔，主接線方式為一母分段。

2017年10月4日9時55分，吉林臺二級水電站220kV母線差動保護動作，220kVⅠ段、Ⅱ段母線失壓，兩段母線上各間隔斷路器動作跳閘，主變跳閘。兩臺機組甩負荷，然后機組全停。經檢查，故障系由吉林臺二級水電站220kV GISⅠ段母線林二級聯(lián)線間隔母線筒內部絕緣故障引起。

2　檢查情況

拆除主母線端頭蓋板后，經現(xiàn)場查看，母線筒擊穿燒毀情況如下：

a.林二級聯(lián)線間隔母線筒內壁附著有大量白色粉末，內壁鐵紅環(huán)氧底漆變色，有起皮、脫落、燒穿現(xiàn)象。

b.母線觸頭及導體表面附著有大量白色粉末。

c.林二級聯(lián)線間隔A相母線支撐導體與隔離開關靜側絕緣盆子連接處燒損嚴重；靠近故障處的母線筒，可見清晰噴濺痕跡，其母線筒下側可見長約20cm、寬2cm的擊穿裂縫。

d.隔離開關靜側絕緣盆子受熱變色，其表面附著大量粉塵。

e.除故障Ⅰ段母線氣室零部件外，其余氣室零部件正常。

導體燒毀情況見下圖。

導體燒毀情況圖

3　故障原因分析

a.緊固件、導體松動及導體磨損，緊固件導體松動會導致局部放電，進而發(fā)展為絕緣故障。觸頭之間配合不當,長期發(fā)熱，導致放電，進而發(fā)展為事故。

b.氣室漏氣導致絕緣性能突然下降造成絕緣擊穿,致使放電故障發(fā)生。現(xiàn)場未發(fā)現(xiàn)故障氣室漏氣，若是因為氣室漏氣確實會導致絕緣裕度降低引起放電。但氣室壓力降低，后臺會接到報警信號，且降低至報警壓力值時設備仍可安全運行,若氣室壓力繼續(xù)下降才有可能引起絕緣故障。因此可排除此原因造成放電故障。

c.氣室中如果存在異物微粒，很有可能發(fā)生絕緣故障，該種原因導致絕緣故障具有一定的隨機性。異物可能是對接安裝時操作不當、質量控制不嚴格帶入氣室內部的。在現(xiàn)場拼裝對接、更換吸附劑、清理過程中潔凈度控制和工藝管控不到位，造成異物進入氣室內部。

4　處理經過

根據(jù)現(xiàn)場實際情況，對故障部位進行現(xiàn)場檢修。具體工作內容包括：拆解故障部位元件并更換；檢修完成后進行相關試驗。

具體現(xiàn)場檢修作業(yè)的流程為：回收檢修區(qū)域SF6氣體→拆除故障零部件→更換新的零部件→抽真空，充氣→檢漏、測微水→驗收、投運。

a.回收主母線GM1，隔離開關G11氣室SF6氣體壓力降0，回收主母線GM1相鄰氣室SF6氣體壓力降至0.20MPa。

b.拆除密度計二次電纜槽盒及二次電纜接線，對二次電纜線進行保護，必須做好標記，以便恢復。拆除過程中注意保護零件，做好防塵、防磕碰措施，進行妥善保管。

c.打開主母線端頭蓋板，拆除1間隔主母線筒與過渡母線筒之間的連接導體，拆除過程中注意保護零件，做好防塵、防磕碰措施，進行妥善保管。

d.拆除主母線與分支絕緣盆子連接的觸頭，拆除過程中注意保護零件，做好防塵、防磕碰措施，進行妥善保管。

e.更換新的連接導體及零部件。

f.清理主母線氣室，更換每個側蓋吸附劑，此項工作按照要求應在封蓋前2h內完成，以免吸附劑長時間暴露在空氣中受潮。

g.抽真空充SF6氣體，母線筒真空度抽至133Pa以下，滿足制造廠技術條件和《電氣裝置安裝工程高壓電器施工及驗收規(guī)范》(GB 50147—2010)要求；靜置5h后，檢查母線筒無漏氣、充微水試驗合格的SF6氣體,充至額定壓力靜置24h后再次測試微水，應低于250μL/L。

h.高壓耐壓試驗。試驗加壓時序：145kV加壓15min;252kV加壓5min;368kV加壓1min。

5　結　語

GIS為氣體絕緣設備，不受污穢、水分、銹蝕等外部環(huán)境條件影響，因此能長期保持良好性能。加強日常維護和檢修，是保證GIS設備安全穩(wěn)定運行的有利措施。

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