某電廠 500kV GIS內(nèi)絕緣子擊穿故障分析及處理

中圖分類(lèi)號(hào)：TM855 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945(2025)14-0174-04

Abstract: This paper introducesa trip accident caused byan internal insulator breakdown failure in a 500kV GIS.Based onthercording of the tripswitch，theactionreportofthe fielddevice，the humidityandcompositionanalysis of SF gas in the GIS，andtheinsulationresistancemeasurement，thelocationofthefailedgaschamberwasdetermined.Theinternalbreakdown failureoftheinsulatorinthegaschamberwasanalyzedthroughdisassembly，andthecauseofthefailurewasdiscussdand analyzed.AhandovertestwascarredoutontheGISafterthereplacementofanewinsulator，andcorespondingsuggestions were put forward for subsequent GIS operation and maintenance and fault handling.

Keywords: GIS; insulator; SF AC withstand voltage; processing

GIS因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)緊湊、占地面積和空間體積小、運(yùn)行安全、安裝和維護(hù)工作量小、檢修周期長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)中。絕緣子是GIS內(nèi)部的重要組成部分，它起到隔離氣室、支撐導(dǎo)體保持對(duì)地絕緣的作用。GIS若發(fā)生故障，會(huì)導(dǎo)致事故影響面廣、處理周期長(zhǎng)等問(wèn)題，對(duì)電網(wǎng)安全運(yùn)行造成重大影響。如何避免GIS設(shè)備事故，以及在面對(duì)突發(fā)性事故時(shí)如何分析與處理，受到相關(guān)工作人員重視。本文介紹一起 500kV GIS跳閘事故調(diào)查，并通過(guò)原因分析，解體等找到故障，及時(shí)更換內(nèi)部絕緣子，并順利完成交接試驗(yàn)，為以后此類(lèi)事故的處理提供借鑒。

1事故概述

2024年4月5日15時(shí)41分12秒，某廠3號(hào)主變高T區(qū)發(fā)生B相單相故障，5011、5012開(kāi)關(guān)跳閘。相關(guān)部位主接線圖如圖1所示，3號(hào)主變高T區(qū)A套短引線保護(hù)為南京南瑞繼保電氣有限公司PCS-922N，B套短引線保護(hù)為國(guó)電南京自動(dòng)化股份有限公司PSL-608U，A套變壓器保護(hù)為南京南瑞繼保電氣有限公司PCS-985BT-H2，B套變壓器保護(hù)為國(guó)電南京自動(dòng)化股份有限公司DGT-801UB， 500kV 斷路器保護(hù)為南京南瑞繼保電氣有限公司PCS-921A-N，CT變比為 4000/1 。

作者簡(jiǎn)介：朱石煉(1992-)，男，工程師，生產(chǎn)科技部副部長(zhǎng)。研究方向?yàn)槔^電保護(hù)、勵(lì)磁、絕緣專(zhuān)業(yè)實(shí)際應(yīng)用、故障分析。

2 保護(hù)動(dòng)作情況

2.1 動(dòng)作時(shí)序

5011、5012開(kāi)關(guān)動(dòng)作情況見(jiàn)表1。

2.2 錄波分析

5011、5012開(kāi)關(guān)保護(hù)錄波有明顯故障特征，B相故障電流一次值達(dá) 16.16kA，5012 開(kāi)關(guān)保護(hù)電壓在故障期間跌落至 開(kāi)關(guān)錄波圖分別如圖2、圖3所示。

5012開(kāi)關(guān)保護(hù)電壓取自出線PT；5011開(kāi)關(guān)保護(hù)電壓取自3號(hào)主變高壓側(cè) PT 。5011開(kāi)關(guān)錄波圖中故障時(shí)的電壓三相相位相同，大小相同，是故障時(shí)的感應(yīng)電壓。

3 故障點(diǎn)定位

經(jīng)分析，判斷故障點(diǎn)存在于3號(hào)主變高T區(qū)，一次設(shè)備外觀檢查未見(jiàn)異常，各 SF₆ 氣室壓力正常。經(jīng)過(guò)絕緣監(jiān)測(cè)、T區(qū)各氣室氣體成分分析見(jiàn)表2，判斷故障點(diǎn)位于5氣室。各氣室包含的設(shè)備示意及GIS故障區(qū)域外觀分別如圖4、圖5所示。

5氣室法蘭面，放電點(diǎn)位于5氣室與10氣室間的氣隔絕緣子。該絕緣子設(shè)備型號(hào)為T(mén)AB550，為西門(mén)子2005年的產(chǎn)品?，F(xiàn)場(chǎng)解體圖片如圖6所示。

4故障處理

注：現(xiàn)場(chǎng)分解物超過(guò)參考值需引起注意： SO₂?3μL^?L^-1 0

將5氣室中已擊穿的絕緣子拆除，并換上備用絕緣子，并于4月8日上午11：00對(duì)相關(guān)氣室重新?lián)Q氣，待氣體靜止24h后進(jìn)行試驗(yàn)，以檢驗(yàn)該設(shè)備絕緣性能是否滿足投運(yùn)條件。

根據(jù)測(cè)量結(jié)果，5氣室的 SO₂，H₂S，CO 含量超標(biāo)，判斷故障點(diǎn)位于5氣室?；厥障嚓P(guān)氣體氣體，打開(kāi)

在氣體靜止 24h 后，首先進(jìn)行耐壓前相關(guān)氣室的氣體組分分析，各相關(guān)氣室的結(jié)果均正常，滿足耐壓條件，具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。

在氣體滿足耐壓條件后，對(duì)GIS進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)，具體加壓程序如圖7所示。

交流耐壓過(guò)程中，無(wú)擊穿、無(wú)閃絡(luò)，且未檢測(cè)到明顯局部放電信號(hào)，耐壓結(jié)束后，進(jìn)行相關(guān)氣室的氣體組分分析，各相關(guān)氣室的結(jié)果均正常，具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表4。

上述試驗(yàn)結(jié)果表明該間隔耐壓通過(guò)，絕緣性能符合送電條件，最終在4月10日點(diǎn)合環(huán)運(yùn)行，上午11：203號(hào)機(jī)成功并網(wǎng)。

5GIS運(yùn)行維護(hù)建議

本文對(duì)一起 500kV GIS盆式絕緣子閃絡(luò)擊穿故障的發(fā)現(xiàn)過(guò)程、原因分析，以及后期的處理情況進(jìn)行說(shuō)明，對(duì)GIS后續(xù)的運(yùn)行、維護(hù)提出建議。

注：現(xiàn)場(chǎng)分解物超過(guò)參考值需引起注意： SO₂?3μL^?L^-1

運(yùn)維人員應(yīng)嚴(yán)格按照DL/T596—2021《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》，以及《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求(2023版）》中的規(guī)定，對(duì)GIS內(nèi)各氣室定期進(jìn)行SF₆ 氣體組分和濕度測(cè)量。

運(yùn)維人員應(yīng)定期對(duì)各氣室進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)下的局部放電測(cè)量，若出現(xiàn)異常情況，應(yīng)結(jié)合 SF₆ 的組分分析結(jié)果綜合分析。

對(duì)于新建的GIS，業(yè)主方應(yīng)加強(qiáng)GIS的出廠監(jiān)造和現(xiàn)場(chǎng)GIS安裝等方面的把關(guān)。GIS廠家應(yīng)針對(duì)安裝的每一環(huán)節(jié)制定安裝質(zhì)量監(jiān)督控制措施，并全程參與現(xiàn)場(chǎng)安裝指導(dǎo)，提高現(xiàn)場(chǎng)安裝質(zhì)量。

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