呂青媛 朱凡

摘 要：某年月日，某新建500kV站投運(yùn)，10時(shí)41分3號(hào)主變帶電運(yùn)行，12時(shí)53分3號(hào)主變差動(dòng)保護(hù)跳閘，故障錄波顯示B相接地。經(jīng)檢查，確認(rèn)故障為500GIS（型號(hào)ZF16-252，山東泰開高壓開關(guān)有限公司，2008年12月出廠）213間隔避雷器B相與四通連接部位橫置絕緣子沿面放電，造成全站失電，故障影響范圍較大，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。

關(guān)鍵詞：GIS；放電；保護(hù)；經(jīng)驗(yàn)

我國(guó)能源資源與能源消費(fèi)呈逆向分布，特別是西南水電、三北（西北、東北、華北北部）風(fēng)電和太陽(yáng)能的大規(guī)模開發(fā)，決定了需要實(shí)施以電力為重點(diǎn)的能源大范圍配置?，F(xiàn)有500 kV 輸電系統(tǒng)的長(zhǎng)距離輸送能力有限、跨大區(qū)電能交換能力和接入新能源能力嚴(yán)重不足，不能滿足清潔能源快速發(fā)展和能源大范圍配置的需要，同時(shí)輸電走廊緊缺、電網(wǎng)短路電流超標(biāo)等問題愈來愈嚴(yán)重，客觀上要求加快實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)升級(jí)。

從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，特高壓輸電網(wǎng)的發(fā)展對(duì)未來輸電和變電領(lǐng)域?qū)a(chǎn)生重要的影響，因此，作為特高壓輸電網(wǎng)的新型開關(guān)設(shè)備——?dú)怏w絕緣組合開關(guān)設(shè)備（簡(jiǎn)稱GIS）也越來越廣泛地應(yīng)用于特高壓輸電網(wǎng)絡(luò)中，其具有結(jié)構(gòu)緊湊、安裝迅速、不受外界環(huán)境影響、占地面積小、檢修周期長(zhǎng)、運(yùn)行可靠性高、受氣候條件影響較少等眾多的優(yōu)點(diǎn)，特別適用于地形復(fù)雜或者地勢(shì)狹小的區(qū)域，多用于大型的電力樞紐。由于特高壓設(shè)備技術(shù)復(fù)雜，且都是首臺(tái)首套，沒有可供借鑒的運(yùn)行維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，而GIS設(shè)備是特高壓變電站的重要設(shè)備，是保證特高壓工程正常運(yùn)行的基礎(chǔ)，一旦發(fā)生故障將導(dǎo)致非常嚴(yán)重的后果，使得特高壓線路解列甚至于全停。本文即從現(xiàn)實(shí)中一起案例中介紹一下GIS發(fā)生內(nèi)部放電情況，造成站內(nèi)停電的事例，并提出相關(guān)改進(jìn)措施與經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。

1 故障概述

在事發(fā)的當(dāng)天天氣里，當(dāng)時(shí)，某站天氣陰間多云，溫度約1℃。其具體的運(yùn)行方式為，252、254開關(guān)在合位帶500kV2號(hào)母線運(yùn)行，母聯(lián)201開關(guān)在合位，500kV1號(hào)母線帶500kV2號(hào)、3號(hào)主變運(yùn)行；110千伏1、2號(hào)母線、112開關(guān)、101開關(guān)運(yùn)行，113開關(guān)冷備用（113開關(guān)、113-1-2刀閘斷位、113-4刀閘在合位）；35千伏系統(tǒng)312、313開關(guān)熱備用。某站主接線圖如圖1所示（非故障時(shí)實(shí)際運(yùn)行方式）。

2 動(dòng)作概況

保護(hù)動(dòng)作顯示，12時(shí)53分24秒，500kV3號(hào)主變差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，動(dòng)作基本情況如下：

某年12月29日12：53：24：193 ；10ms 差動(dòng)速斷動(dòng)作，動(dòng)作相別ABC；18ms 比例差動(dòng)動(dòng)作，動(dòng)作相別ABC；18ms 工頻變化量差動(dòng)動(dòng)作，動(dòng)作相別B；

當(dāng)時(shí)故障最大差電流24.19Ie，高壓側(cè)最大電流5578.02A，中壓側(cè)最大電流1.83A，低壓側(cè)最大電流3.82A。

3 現(xiàn)場(chǎng)檢查情況

3.1 故障設(shè)備

GIS廠家：山東泰開高壓開關(guān)有限公司（以下簡(jiǎn)稱泰開），型號(hào)：ZF16-252，出廠日期：2008年12月。

3.2 現(xiàn)場(chǎng)檢查試驗(yàn)

故障發(fā)生后，現(xiàn)場(chǎng)立即進(jìn)行了GIS外觀檢查，未見異常。某年12月30日，某對(duì)主變進(jìn)行了繞組變形、油色譜分析、低電壓短路阻抗試驗(yàn)，未見異常。后一年1月5日，現(xiàn)場(chǎng)對(duì)212間隔疑似故障部位進(jìn)行解體檢查發(fā)現(xiàn)，500GIS的主變213間隔避雷器B相與四通連接部位橫置絕緣子沿面放電（見右圖）。

4 故障處理

1月5日，某配合省送變電公司、泰開進(jìn)行了500kV GIS解體檢查，確定了故障點(diǎn)在213間隔避雷器B相與四通連接部位。1月6日起，送變電公司配合廠家對(duì)213-4刀閘B相氣室開始進(jìn)行更換。目前故障仍在處理中。

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查和對(duì)故障部位分析認(rèn)為，該次故障的原因?yàn)椋?13間隔電流互感器由于在驗(yàn)收中發(fā)現(xiàn)CT變比小進(jìn)行了更換，導(dǎo)致213間隔進(jìn)行了2次拆裝，拆裝環(huán)節(jié)的增多導(dǎo)致雜質(zhì)引入的增多，該故障部位盆式絕緣子為橫向布置，增加了雜質(zhì)沉積的可能，導(dǎo)致盆子表面潔凈程度不足，存在金屬顆粒、分成等雜質(zhì)。同時(shí)，避雷器間隔在進(jìn)行設(shè)備耐壓時(shí)進(jìn)行了隔離，該處未經(jīng)受耐壓及老煉考驗(yàn)，設(shè)備帶電運(yùn)行后，在電場(chǎng)力的作用下，殼體內(nèi)的金屬微粒和粉塵逐漸聚集，最終于投運(yùn)后2小時(shí)12分后導(dǎo)致放電。

5 總結(jié)分析

目前，GIS的交接驗(yàn)收試驗(yàn)需進(jìn)行主回路工頻耐壓試驗(yàn)和“老煉”處理，但試驗(yàn)不能帶避雷器進(jìn)行，故障部位盆式絕緣子由于和避雷器直接連接，導(dǎo)致耐壓試驗(yàn)和“老煉”試驗(yàn)無法檢驗(yàn)其表面的金屬微粒和粉塵雜質(zhì)。并在今后的工作總結(jié)中要做到以下兩點(diǎn)：

（1）GIS交接驗(yàn)收試驗(yàn)時(shí)，增加避雷器安裝后的最高運(yùn)行電壓下的“老煉”試驗(yàn)，試驗(yàn)的同時(shí)進(jìn)行局部放電測(cè)試。

（2）加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)施工監(jiān)督，嚴(yán)把施工工藝，盡量減少金屬微粒和粉塵雜質(zhì)沉積。

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