變電站220kV開關(guān)故障分析報(bào)告

李志錦

摘? 要：某220kV變電站保護(hù)同時(shí)動(dòng)作，關(guān)聯(lián)的高壓開關(guān)均跳開，按照規(guī)程，對線路進(jìn)行檢修，然后恢復(fù)送電;確認(rèn)故障原因?yàn)椋?20kV 2號甲線開關(guān)C相滅弧室觸頭導(dǎo)向環(huán)在廠內(nèi)車間安裝時(shí)就已脫落掉到滅弧室底部，由于沒有導(dǎo)向環(huán)，動(dòng)觸頭側(cè)屏蔽罩與靜觸頭座內(nèi)壁摩擦，所產(chǎn)生的金屬粉末飄落到下出口屏蔽罩與殼體內(nèi)壁之間，致使電場畸變，發(fā)生氣隙擊穿，導(dǎo)致短路。屬于廠內(nèi)車間安裝控制不當(dāng)引起。

關(guān)鍵詞：開關(guān)? 導(dǎo)向環(huán)? 故障分析? 處理措施

1? 故障概況

某220kV變電站220kV母線保護(hù)、220kV 2號甲線線路保護(hù)同時(shí)動(dòng)作。220kV 2號甲線線路保護(hù)動(dòng)作跳開220kV 2號甲線004開關(guān);同時(shí)220kV母線保護(hù)動(dòng)作，220kV 1M母線上的220kV母聯(lián)、2號甲線、1號甲線、#1變高、#3變高壓開關(guān)均跳開。10kV開關(guān)備自投動(dòng)作，跳開#3主變變低開關(guān)，合上10kV分段開關(guān)。未造成負(fù)荷損失。

1.1 設(shè)備故障前的運(yùn)行狀態(tài)

變電站220kV雙母線并列運(yùn)行，220kV母聯(lián)003開關(guān)運(yùn)行中;220kV 1號甲線006、2號甲線004、#1變高002、#3變高008開關(guān)運(yùn)行于1M母線;220kV 2號乙線001、#2變高005開關(guān)、1號乙線007開關(guān)運(yùn)行于2M母線，#1變高中性點(diǎn)210接地刀閘在合上位置。

1.2 設(shè)備故障發(fā)生經(jīng)過

（1）值班負(fù)責(zé)人接到當(dāng)值監(jiān)控員通知220kV 2號甲線保護(hù)動(dòng)作，重合閘不動(dòng)作需到站檢查設(shè)備;值班負(fù)責(zé)人接報(bào)后即通知巡維中心站長同時(shí)在220kV變電站檢查設(shè)備。

（2）值班負(fù)責(zé)人到達(dá)220kV變電站后立即報(bào)告當(dāng)值調(diào)度值班員，并迅速組織運(yùn)行人員進(jìn)行設(shè)備檢查。檢查一次設(shè)備外觀未發(fā)現(xiàn)異常。檢查開關(guān)分合閘位置情況如下：220kV 1M母線上220kV母聯(lián)003開關(guān)、220kV 2號甲線004開關(guān)、220kV 1號甲線006開關(guān)、#1主變壓器變高002開關(guān)、#3主變壓器變高008開關(guān)分閘。#3主變壓器變低開關(guān)分閘、10kV分段開關(guān)合閘。

檢查220kV變電站繼電保護(hù)裝置動(dòng)作情況如下：220kV 2號甲線主一電流差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，故障相C相，二次故障電流8.48A（變比2400/1，一次故障電流20.352kA）;220kV 2號甲線主二縱聯(lián)距離保護(hù)動(dòng)作、縱聯(lián)零序方向動(dòng)作，故障相C相，二次故障電流8.41A（變比2400/1，一次故障電流20.184kA）。

分批將上述情況報(bào)當(dāng)值調(diào)度值班員。根據(jù)調(diào)度要求，合上#2主變壓器變高中性點(diǎn)220刀閘，將220kV 2號甲線線路轉(zhuǎn)檢修。

（3）220kV變電站220kV 1M母線恢復(fù)送電。

1.3? 設(shè)備故障發(fā)生后造成的影響

（1）變電站220kV母聯(lián)003開關(guān)、220kV 2號甲線004、1號甲線006、#1變高002、#3變高008開關(guān)在分閘位置，220kV 1M母線失壓;220kV 2號乙線001、1號乙線007、#2變高005開關(guān)運(yùn)行于2M母線。#3主變壓器變低開關(guān)分閘、10kV分段開關(guān)合閘。

（2）110kV、10kV母線及其相關(guān)設(shè)備正常運(yùn)行中。

（3）此次故障未造成負(fù)荷損失。

2? 原因分析

故障分析過程如下。

（1）根據(jù)220kV變電站220kV 2號甲線三相開關(guān)正確分閘，且220kV變電站220kV母線保護(hù)、220kV 2號甲線線路保護(hù)同時(shí)動(dòng)作，判斷故障點(diǎn)在220kV 2號甲線線路保護(hù)與母差保護(hù)交叉區(qū)內(nèi)，即線路保護(hù)組CT1（1LH）與母差組CT5（5LH）之間，對應(yīng)GIS設(shè)備本體是在下CT與上CT之間，即開關(guān)氣室內(nèi)部。

（2）從SF6分解物測試發(fā)現(xiàn)，220kV 2號甲線開關(guān)氣室分解物SO2嚴(yán)重超標(biāo)，其他氣室均沒有分解物。具體故障點(diǎn)經(jīng)過10月20日的開手孔蓋檢查已證實(shí)確在2號甲線C相開關(guān)氣室內(nèi)部。

（3）2018年10月20～22日，在變電站現(xiàn)場對220kV 2號甲線三相開關(guān)打開手孔蓋進(jìn)行初步檢查，發(fā)現(xiàn)以下情況：C相滅弧室內(nèi)粉塵較多，通過內(nèi)窺鏡觀察到導(dǎo)體、屏蔽罩等部位存在明顯電弧燒蝕痕跡，在滅弧室底部發(fā)現(xiàn)有一條觸頭導(dǎo)向環(huán);A相、B相滅弧室內(nèi)無明顯積塵;在A相滅弧室底部發(fā)現(xiàn)有一條觸頭導(dǎo)向環(huán)。

（4）對220kV 2號甲線三相開關(guān)進(jìn)行解體。B相開關(guān)：沒有發(fā)現(xiàn)明顯異常情況;導(dǎo)向環(huán)沒有脫落，靜觸頭座內(nèi)壁、動(dòng)側(cè)屏蔽罩外沿沒有發(fā)現(xiàn)金屬摩擦痕跡。A相開關(guān)：導(dǎo)向環(huán)脫落掉到滅弧室底部，靜觸頭座內(nèi)壁、動(dòng)側(cè)屏蔽罩外沿有明顯金屬摩擦痕跡。C相開關(guān)：導(dǎo)向環(huán)脫落掉到滅弧室底部，靜觸頭座內(nèi)壁、動(dòng)側(cè)屏蔽罩外沿有明顯金屬摩擦痕跡;殼體內(nèi)壁、下出口屏蔽罩、下出口盆式絕緣子、動(dòng)側(cè)不銹鋼屏蔽罩上均有明顯電弧燒蝕痕跡。

（5）根據(jù)上述情況，確認(rèn)故障原因?yàn)椋?20kV 2號甲線開關(guān)C相滅弧室觸頭導(dǎo)向環(huán)在廠內(nèi)車間安裝時(shí)就已脫落掉到滅弧室底部，由于沒有導(dǎo)向環(huán)，動(dòng)觸頭側(cè)屏蔽罩與靜觸頭座內(nèi)壁摩擦，所產(chǎn)生的金屬粉末飄落到下出口屏蔽罩與殼體內(nèi)壁之間，致使電場畸變，發(fā)生氣隙擊穿，導(dǎo)致短路。屬于廠內(nèi)車間安裝控制不當(dāng)引起。

3? 暴露問題

廠內(nèi)車間安裝控制不當(dāng)，導(dǎo)致滅弧室觸頭導(dǎo)向環(huán)裝配失誤，脫落掉到滅弧室底部。

4? 下一步工作計(jì)劃

4.1 后續(xù)工作計(jì)劃

要求提供以下資料：變電站2號甲線開關(guān)故障原因分析報(bào)告、下一步涉及的排查范圍清單、排查方法、導(dǎo)向環(huán)廠內(nèi)安裝工藝控制要求、提供場強(qiáng)計(jì)算所需的相應(yīng)零部件的外形尺寸。已提供。

4.2 同類型設(shè)備處理措施

對同型號開關(guān)開展以下工作：（1）申請變電站220kV 2號乙線開關(guān)停電，將三相開關(guān)均調(diào)整到半分半合狀態(tài)，先通過X光檢測來判斷導(dǎo)向環(huán)有否脫落，然后打開手孔蓋通過內(nèi)窺鏡進(jìn)行進(jìn)一步檢查。（2）對存量的其他同型號開關(guān)，結(jié)合設(shè)備A修/B修，檢查是否有導(dǎo)向環(huán)脫落。（3）對增量的同型號開關(guān)，嚴(yán)格執(zhí)行南網(wǎng)最新版GIS技術(shù)規(guī)范要求，在出廠前進(jìn)行開關(guān)200次操作試驗(yàn)，然后開蓋檢查及清潔。

參考文獻(xiàn)

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