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110kVGIS隔离开关故障原因分析及反事故措施研究

文档作者：张秀斌温定筠1 彭鹏1 许峰2 范迪铭王津文档来源： 1.国网甘肃省电力公司电力科学研究院 2.南京工程学院		点击数：	更新时间： 2021年06月11日
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技术交流
11 0kV0 GIS隔离开关故障原因分析及反事故措施研究
张秀斌,温定筠1,彭鹏1,许峰2,范迪铭,王津
(1.国网甘肃省电力公司电力科学研究院,兰州730050;2.南京工程学院,南京211100)
摘要]介绍某变电站110 kv GIS隔离开关故障前的运行方式及试验检查情况,结合该隔离开关返厂解体检查结果,
分析了故障原因,并针对故障原因提出了反措和建议。
关键词GIS隔离开关放电解体检查操作机构反措
0引言
着筒壁有大量分解物附着;三相导体无明显放电痕迹,
部分镀银层烧融;动静触头有明显的过电流烧伤痕迹,部
某变电站110kV侧出线间隔隔离开关发生一起因合闸分镀银层已烧融,特别是C相动触头、屏蔽罩烧损严重。
不到位引起的短路事故,导致该间隔隔离开关动静触头及
分子筛完全烧毁,线路被迫停运。
2返厂解体检查情况
事故间隔为新建项目,事故发生在该间隔投运半年左
事故发生后,对该GIS隔离开关返厂进行进一步解体
右。从投运至故障发生期间,对该间隔进行的巡视等工作
未见明显异常。事故发生在无任何操作的情况下,导致保检查
护跳闸切除故障,致使线路失电。
2.1隔离开关本体检查情况
对隔离开关本体进行解体检查,发现A相动触头有明
1事故概况及故障后检查情况
显烧伤痕迹;B相动触头有轻微烧伤痕迹,靠C相侧静触
头弹簧触指及静触头屏蔽罩烧损严重;C相动触头烧损严
1.1保护动作情况
重,静触头靠筒壁侧弹簧触指及静触头屏蔽罩完全烧毁,
2013年某日9时39分45秒710毫秒保护动作,13ms静触头侧筒壁有放电烧伤痕迹;气室筒壁及其它部件表面
后距离1段动作,15ms后零序过流段动作,1284ms后附着大量分解产物,无明显放电烧伤痕迹。隔离开关部分
重合闸动作,1392ms后距离1段再次动作,1393ms后距解体检查图片如图1~4所示。
离加速动作;最大故障相电流为25123.84A,故障距离为
0.00km,故障相别为B、C相。从故障录波图分析,故障
A相触头有明
烧伤迹
起初为隔离开关B、C相短路故障,22ms后转化为三相
短路故障,再经过70ms后开关动作切断故障电流,1284
ms后重合闸动作,1393ms距离加速动作切除三相短路故
障
图1A相动触头有明显烧伤痕迹图2A相触指有电灼烧痕迹
1.2初步试验检查情况
事故发生后,立即对设备进行检查,发现该隔离开关
B相接地刀闸静触头
及TA气室SF气体压力增为0.54MPa(正常值为0.40
屏蔽有放电痕迹
MPa),气室下部检修孔内螺丝有烧毁痕迹,非事故气室
压力与故障前巡视无明显变化。对故障气室进行SF气体
组分及微水测试,发现微水值达到11076L/L,SO2达到
4082L/L对变电站主变取油样分析,结果与历史测试
图3B相接地隔离开关静触头屏蔽罩有放电痕迹
数据对比无明显变化。各种检查确定气室存在放电现象,
C相静触头侧
遂对该隔离开关气室进行开盖检查。
有放电烧伤痕迹
1.3现场开盖检查情况
在现场对该隔离开关间隔进行了检修孔开盖检查,发
现气室分子筛容器已完全烧毁,分子筛烧结成焦炭状;气
室内部与出线套管气室连接的盆式绝缘子分解物均匀附
图4相静触头侧筒壁有放电烧伤痕迹
收稿日期:2013-12-16
作者简介:张秀斌(1986-),硕士,工程师,从事电力设备技术监督与状态评价工作
电工技术20146期51
技术交流
2.2操作机构检查情况
(2)加强运行巡视及红外测温工作,尽量在积累阶段
对隔离开关操作机构进行解体检查,发现行程开关固
及时发现问题及缺陷,以避免事故发生或减小事故范围及
定螺栓松动(如图5所示);空载输出角度为56.2(如图6损失
所示),而机构出厂技术要求为(60±1)°。检查机构二次
(3)加强GIS设备带电检测技术手段,适时开展带电
接线,发现电机自带端子线多根松动(如图7所示,进行局部放电检测工作,对于局部放电量异常的设备,应结合
合闸操作时电机烧毁。
SF4气体分解物检测情况进行综合分析与判断,发现问题
及时采取相应措施
(4)分合闸操作过程中要仔细观察分合闸指示,确认
螺栓松动
分合闸到位;加强监视分合闸指示器与绝缘拉杆相连的运
动部件相对位置有无变化。
(5)加强操动机构的维护检查,保证机构箱密封良
好,适时进行机械特性试验,测试其行程曲线是否符合厂
图5操作机构行程开关螺栓松动
家标准曲线要求
4.4技术监督方面
机构空载输出
角度为56.
松动头可轻松出
加强对GIS设备的选型、订货、安装调试、验收及投
运的全过程技术监督。定期开展设备状态评价工作,对异
常及异常以上状态设备组织专项状态评价分析,及时发现
和消除设备隐患。强化GIS设备安装和验收的技术监督,
图6测量操作机构空载输出角图7机构电机端子线松
督促反事故措施落实,严格执行安装程序和工艺要求,检
查试验项目是否齐全,采用交接试验和首检相结合来强化
3故障原因分析
设备隐患排查工作。
通过对隔离开关本体及操作机构解体检查,发现操作5结论及建议
机构电机自带端子线松动,操作机构分合闸输出角度有偏根据解体检查情况分析,认定该GIS隔离开关事故原
差。初步分析认为:操作机构输出角度不到位导致隔离开因为其操作机构输出角度不符合设计要求,导致分合闸行
关合闸不到位,引起动静触头接触不良,触头发热严重,程不足,使合闸不到位。在长期运行情况下,动静触头逐
静触头触指完全烧毁,动触头熔化滴落至下方吸附剂框处渐烧融,滴落于吸附剂框上导致吸附剂框烧融,大量金属
烧毁屏蔽罩框并造成电场畸变;产生大量金属气化物,使微粒造成SF气体绝缘降低,最终导致短路事故发生
气室内SF气体绝缘性能降低;气体受热分解,C相静触GIS隔离开关合闸是否到位主要取决于其操作机构的
头对筒壁放电,其动触头对吸附剂框放电;同时,B相接可靠性,且与设计、安装、调试等方面工作有很大的关
地开关屏蔽罩对接地动触头屏蔽罩放电,最终引发事故,系。为此,要重视运输及安装过程中对设备造成的误差影
响,强化全过程技术监督,开展设备全寿命周期管理,保
4反事故措施
障设备安全可靠运行,以确保电网安全。
4.1设计方面
参考文献
加强对GIS设备的选型及订货的管理,选择具有成熟[1]严,朱德恒高电压绝缘[M]北京:中国电力出版社2002
制造经验生产厂家的产品。产品设计中应仔细进行分合闸2]施围,昌,张乔根高电压工程基础[M],北京:机械工业
行程及操作机构输出角度计算,严格控制操作机构输出角
出版社,2006
度,严格计算机构输出角度经传动连杆转换后的行程与超3q/gD168-2008输变电设备状态检修规程[
程。产品出厂应进行机械操作试验,保证触头充分磨合。[4]国家电网生计[2005]174号高压开关设备技术监督规定[S]
4.2基建安装方面
[5]国家电网公司运维检修部国家电网公司十八项电网重大反
设备安装过程中应严格遵守作业流程,保证安装质
事故措施[M]北京:中国电力出版社,2012
量;安装后进行分合闸行程与超程测量,对操作机构的转[6DL/T10542007高压电气设备绝缘技术监督规程[S]
换时间与行程配合等参数进行严格试验检查,确保安装质[7陈化钢电力设备异常运行及事故处理手册[M北京:中国
量,保证产品合格投运。
水利水电出版社,2009
[8]上海超高压输变电公司,变电设备检修[M]北京:中国电力
4.3运行方面
出版社,2008
(1)运行巡视过程中要建立完整的运行资料。
(编辑宁)

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