GIS盆式绝缘子单相接地事故分析和处理.docVIP

木座水电站GIS接地事故分析及处理 刘德翼 （四川华能涪江水电有限责任公司， 四川成都 610041） 摘 要：介绍了华能木座电站252kV气体绝缘组合封闭电器（GIS）盆式绝缘子破裂引起接地故障的原因、现象和处理。并在文中说明了GIS设备的比较优势，提出了GIS设备在制造、安装、检查、试验、运行环节上的建议。 关键词：GIS 盆式绝缘子 接地 分析 处理 概述 木座水电站位于四川省绵阳市平武县西北部涪江上游左岸最大的一级支流火溪河上， 事故经过 2007年9月24日晚，#2主变处于空载状态， #1主变压器处于运行状态。#1主变压器低压侧 10kVⅠ段母线41DL断路器合闸，站用变压器41B带全部站用电，外引400V Ⅲ段处于热备用，400V站用电备自投装置投入。220kV 线路保护、220kV母线保护、#2主变压器、#1主变压器保护都投入。 2009年9月25日凌晨，400V站用电消失，400V备自投启动，外引400V Ⅲ段电源投入。GIS #1主变压器汇控柜上“变压器断路器SF6气体低报警”光字牌动作， #1主变压器断路器室SF6气体压力由额定压力0.60Mpa降低至0.52Mpa，#1主变压器高压侧气室压力由额定压力0.40Mpa升高为0.52Mpa。 集控中心计算机监控系统报 “1#主变压器差流速断保护动作”的信号。现场检查发现变压器保护动作信息如下: 主变差流速断C相动作 保护动作时刻：2007年09月25日00时15分42秒 保护动作时间：15ms 保护故障序号：560 共有18个动作数据 01 高压侧A相电流 12.01∠049°A 02 高压侧B相电流 11.90∠049°A 03 高压侧C相电流 23.91∠229°A 04 低A分支A相电流 0.00∠000°A 05 低A分支B相电流 0.00∠000°A 06 低A分支C相电流 0.00∠000°A 07 低B分支A相电流 0.00∠000°A 08 低B分支B相电流 0.00∠000°A 09 低B分支C相电流 0.00∠000°A 10 低C分支A相电流 0.00∠000°A 11 低C分支B相电流 0.00∠000°A 12 低C分支C相电流 0.00∠000°A 13 A相差动电流 12.01A 14 A相制动电流 12.01A 15 B相差动电流 11.90A 16 B相制动电流 11.90A 17 C相差动电流 23.91A 18 C相制动电流 23.91A 故障分析 根据GIS本身的报警信号和SF6气体压力变化分析，初步判断主变高压侧气室和断路器气室SF6气体已经贯通，气室之间的盆式绝缘子应该破裂并且接地导致变压器保护差流速断保护动作。 根据继电保护动作情况分析，主变保护动作，而母差保护、线路保护均未动作，排除220kV母线和线路发生接地故障的可能。变压器保护A相动作电流与B相动作电流相位一致，幅值大小基本相同。#1变压器保护A相故障电流与B相故障电流之和等于C相故障电流，且相位差为180°。母差保护的一组CT安装在断路器的主变高压侧，而变压器差动保护的一组CT安装在断路器的母线侧侧，根据保护配置、保护范围以及保护用CT的安装位置，结合汇控柜1#主变高压侧间隔的相关压力变化情况确定，故障相为C相，故障点应该发生在变压器保护范围之内和母差保护范围之外的区域。接地故障原理图和相量图如下： 综合以上分析，按照#1主变间隔的气室结构和分布，确定故障点为#1主变高压侧断路器C相气室和主变高压侧的C相气室之间的盆式绝缘子。该盆式绝缘子破裂且发生了单相接地故障。在将SF6气体回收之后拆开该气室，印证了之前的分析判断。该绝缘子故障后情况见下图： 绝缘子破裂原因分析 GIS作为一种技术先进、结构紧凑、性能可靠和免维护型高压组合电器，应该说出现这种事故的概率很低。通过对于该事故认真全面的分析，认为可能是以下的原因造成的。 其一 盆式绝缘子本身固有的质量缺陷。该盆式绝缘子是GIS厂家的外协厂家生产制造。GIS厂家对于盆式绝缘子质量的认可依据是盆式绝缘子厂家的出厂合格证和出厂检验报告。盆式绝缘子经过包装、运输之后到达GIS厂家后，GIS厂家仅在预装后做整体电气强度试验，没有对盆式绝缘子进行局部放电试验和无损机械强度试验。该盆式绝缘子本身有可能存在局部放电和机械强度不够的缺陷。因此在经过局部放电累积效应和机械损伤疲劳累积效应作用之后，产生事故。 其二 安装质量和工艺把控不严。由于GIS设备技术含量较高，因此本设备由生产厂家承担安装，机电安装单位配合安装