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220kV開關故障跳閘事故分析

文檔作者：孫偉紅彭林白瀟瀟文檔來源：安徽阜陽供電公司		點擊數：	更新時間： 2021年06月11日
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220kV開關故障跳閘事故分析
孫偉紅，彭。林，白瀟瀟
(安徽阜陽供電公司，安徽阜陽236017)
[摘要] 介紹一起220kV開關跳閘事故，并分析事故原因。
關鍵詞 開關故障錄波解體
1事故簡介
事故發(fā)生前，220kV系統(tǒng)的運行方式如圖l所示。
2Ol開關帶211、213開關運行于22OkV I母線，202開關
帶212、214開關運行于220kV II母線(經200開關環(huán)網運
行)。
圖1故障前系統(tǒng)的運行方式
2011年6月16日，214開關發(fā)生A相接地故障，其
兩側線路保護及220kV母差保護動作，跳開220kV II母
線上所有開關(212、214、202、200)。發(fā)生故障時，該地
區(qū)為雷雨、大風天氣，氣溫為2O℃。
2故障檢查
2．1事故現(xiàn)象分析
母線RCS-915AB和BP-2B兩套母差保護分別于5ms
和8．3ms后動作，約42ms后跳開II母線上全部開關，切
除故障。214開關保護RCS-931BM 及PSL-602G分別于
16ms和20ms后動作跳開A 相，故障錄波器測距為
0．001km，短路點故障電流為42．6kA。
因母差保護及線路保護均動作，所以故障點為母差
保護及線路保護的重疊區(qū)域。通過檢查現(xiàn)場一次設備及
分析保護信息，初步判斷為214開關A相罐體內部接
地故障。
2．2進一步檢查
為更好地了解事故原因，對214開關做了進一步檢
查。
(1)214開關三相均在分位，A相滅弧室罐體北側法蘭
螺栓及開關氣動機構管路有放電痕跡，兩側套管內壁均有
腐蝕現(xiàn)象。A、B、C三相開關SF6的壓力分別為0．53、
0．55、0．54MPa，均在正常范圍內。214開關氣動機構的
空氣壓力為0
(2)解體檢查A相故障開關發(fā)現(xiàn)，絕緣拉桿表面被電
弧燒黑，絕緣拉桿高電位處連板軸銷檔圈兩端被燒熔且翹
起，連板根部有明顯電弧灼燒痕跡，與支撐絕緣子連接的
地法蘭處有明顯放電點。絕緣拉桿表面(漆層)中部多處燒
蝕，與支撐絕緣子連接的動觸頭支架內開孔處有放電點。
(3)對214開關非故障相(B、C相)進行解體檢查，兩
相開關動靜觸頭無明顯異常，支撐絕緣子內壁上部有粉
塵，絕緣拉桿無異常，但動觸頭拐臂側對應的罐體底部有
金屬屑，且在B相滅弧室內發(fā)現(xiàn)一小塊紙屑。對B、C相
絕緣拉桿進行耐壓及局放試驗，未發(fā)現(xiàn)異常。
2．3檢查結果
故障發(fā)生4小時后，對214開關進行了S 氣體分解
物檢測及微量水試驗，結果見表1、表2。
表1 SFe氣體分解物檢測結果山，IJ
表2故障后微量水試驗 pprn
檢測原理 A相 B相 C相
3事故原因分析
3．1放電原因
根據開關解體檢查，絕緣拉桿高電位處連板軸銷檔圈
兩端被燒熔且翹起，說明該處電場畸變；由非故障相開關
內存在異物，推斷本相開關內部同樣存在雜質并在絕緣拉
桿表面積累，導致絕緣拉桿表面絕緣性能降低。因此，本
次故障的放電起始點為連扳軸銷擋圈，電弧沿絕緣拉桿表
面對支撐絕緣子的地法蘭貫通放電。電弧使絕緣拉桿表面
漆層燒蝕、脫落。
收稿日期：2Oll一08—17
作者簡介：孫偉紅，工程師，從事變電運行管理工作；彭林，工程師，從事變電運行管理工作。
66l＼^n^n vlchinaet．net{電工技術
當開關內部發(fā)生放電故障時，短路電流通過罐體端蓋
(機構側)、外殼、氣動機構管路及接地扁鐵流向接地網，
在罐體端蓋螺栓連接處放電，同時使氣動機構管路對其支
撐角鐵放電而破損，機構內氣體泄漏，壓力降為零。
3．2故障后微量水增加及瓷套內壁腐蝕原因
目前，現(xiàn)場SF6氣體濕度測定方法主要為露點法和阻
容法。采用露點法時，測量中的褐色、黑色等粉末會吸附
在露鏡表面，與水分吸附在露鏡表面類似，嚴重影響測量
精度。采用阻容法時，氣體中的某些高分子氣體，在多孑L
氧化鋁探頭上可能會產生與水分類似的反應，影響測量精
度，若SF6氣體內粉末較多，還會使阻容法測試儀內多孑L
氧化鋁探頭受到污染，甚至損壞。因此SF6開關發(fā)生故障
后的微量水測量結果受試驗儀器影響往往不準確。
從表2可以看出，A相開關比B、C相開關的水含量
高很多。水含量增大的原因是環(huán)氧樹脂等有機絕緣材料在
高溫電弧作用下碳化并生成水，同時開關內部發(fā)生放電時
產生的高溫使罐體溫度上升，導致緊貼罐體的吸附劑中的
水分釋放。瓷套釉面腐蝕是故障產生的低氟化物與水結合
生成腐蝕性極強的氫氟酸所致。
4故障處理
查找到事故原因后，立即對故障開關進行更換。更換
后，開關交接試驗結果正常，系統(tǒng)恢復原運行方式。
5注意事項
為防止類似事故發(fā)生，應注意以下幾點：
(1)制造廠應嚴格控制加工、裝配工藝，同時在廠內
及現(xiàn)場安裝時要加強罐體內部潔凈度控制，以免開關內的
微粒雜質造成絕緣破壞。
(2)加強罐式斷路器及GIS設備的帶電局放檢測及
SF6氣體成分分析，以及時發(fā)現(xiàn)可能存在的內部異常放
電。
(3)加強設備缺陷分析總結工作，對故障、缺陷較多
的設備要經常抽檢，對發(fā)現(xiàn)的批次質量問題要及時治理，
以避免重大設備事故的發(fā)生。
(4)發(fā)生故障后應認真檢查瓷套內壁蝕傷情況，以防
受損瓷套被重新用于設備中。
參考文獻
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[9]DL 4O8～1991電業(yè)安全工作規(guī)程[s3
(上接第65頁)
4結束語
圖5改進后的FOB控制邏輯圖
本文介紹了INDRAMAYU電廠小島試驗主要控制策
略及小島試驗的情況，針對電網故障引起機組脫網時FCB
信號未被觸發(fā)的現(xiàn)有控制策略進行分析。為了確保機組在
脫網情況下小島運行，保護機組設備的安全，增加了相應
的邏輯。改進后的FCB控制策略確保了機組在脫網時更
快更準確地實現(xiàn)小島運行，確保了機組的安全，提高了機
組的經濟效益。
參考文獻
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