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220kV开关故障跳闸事故分析

文档作者：孙伟红彭林白潇潇文档来源：安徽阜阳供电公司		点击数：	更新时间： 2021年06月11日
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220kV开关故障跳闸事故分析
孙伟红，彭。林，白潇潇
(安徽阜阳供电公司，安徽阜阳236017)
[摘要] 介绍一起220kV开关跳闸事故，并分析事故原因。
关键词 开关故障录波解体
1事故简介
事故发生前，220kV系统的运行方式如图l所示。
2Ol开关带211、213开关运行于22OkV I母线，202开关
带212、214开关运行于220kV II母线(经200开关环网运
行)。
图1故障前系统的运行方式
2011年6月16日，214开关发生A相接地故障，其
两侧线路保护及220kV母差保护动作，跳开220kV II母
线上所有开关(212、214、202、200)。发生故障时，该地
区为雷雨、大风天气，气温为2O℃。
2故障检查
2．1事故现象分析
母线RCS-915AB和BP-2B两套母差保护分别于5ms
和8．3ms后动作，约42ms后跳开II母线上全部开关，切
除故障。214开关保护RCS-931BM 及PSL-602G分别于
16ms和20ms后动作跳开A 相，故障录波器测距为
0．001km，短路点故障电流为42．6kA。
因母差保护及线路保护均动作，所以故障点为母差
保护及线路保护的重叠区域。通过检查现场一次设备及
分析保护信息，初步判断为214开关A相罐体内部接
地故障。
2．2进一步检查
为更好地了解事故原因，对214开关做了进一步检
查。
(1)214开关三相均在分位，A相灭弧室罐体北侧法兰
螺栓及开关气动机构管路有放电痕迹，两侧套管内壁均有
腐蚀现象。A、B、C三相开关SF6的压力分别为0．53、
0．55、0．54MPa，均在正常范围内。214开关气动机构的
空气压力为0
(2)解体检查A相故障开关发现，绝缘拉杆表面被电
弧烧黑，绝缘拉杆高电位处连板轴销档圈两端被烧熔且翘
起，连板根部有明显电弧灼烧痕迹，与支撑绝缘子连接的
地法兰处有明显放电点。绝缘拉杆表面(漆层)中部多处烧
蚀，与支撑绝缘子连接的动触头支架内开孔处有放电点。
(3)对214开关非故障相(B、C相)进行解体检查，两
相开关动静触头无明显异常，支撑绝缘子内壁上部有粉
尘，绝缘拉杆无异常，但动触头拐臂侧对应的罐体底部有
金属屑，且在B相灭弧室内发现一小块纸屑。对B、C相
绝缘拉杆进行耐压及局放试验，未发现异常。
2．3检查结果
故障发生4小时后，对214开关进行了S 气体分解
物检测及微量水试验，结果见表1、表2。
表1 SFe气体分解物检测结果山，IJ
表2故障后微量水试验 pprn
检测原理 A相 B相 C相
3事故原因分析
3．1放电原因
根据开关解体检查，绝缘拉杆高电位处连板轴销档圈
两端被烧熔且翘起，说明该处电场畸变；由非故障相开关
内存在异物，推断本相开关内部同样存在杂质并在绝缘拉
杆表面积累，导致绝缘拉杆表面绝缘性能降低。因此，本
次故障的放电起始点为连扳轴销挡圈，电弧沿绝缘拉杆表
面对支撑绝缘子的地法兰贯通放电。电弧使绝缘拉杆表面
漆层烧蚀、脱落。
收稿日期：2Oll一08—17
作者简介：孙伟红，工程师，从事变电运行管理工作；彭林，工程师，从事变电运行管理工作。
66l＼^n^n vlchinaet．net{电工技术
当开关内部发生放电故障时，短路电流通过罐体端盖
(机构侧)、外壳、气动机构管路及接地扁铁流向接地网，
在罐体端盖螺栓连接处放电，同时使气动机构管路对其支
撑角铁放电而破损，机构内气体泄漏，压力降为零。
3．2故障后微量水增加及瓷套内壁腐蚀原因
目前，现场SF6气体湿度测定方法主要为露点法和阻
容法。采用露点法时，测量中的褐色、黑色等粉末会吸附
在露镜表面，与水分吸附在露镜表面类似，严重影响测量
精度。采用阻容法时，气体中的某些高分子气体，在多孑L
氧化铝探头上可能会产生与水分类似的反应，影响测量精
度，若SF6气体内粉末较多，还会使阻容法测试仪内多孑L
氧化铝探头受到污染，甚至损坏。因此SF6开关发生故障
后的微量水测量结果受试验仪器影响往往不准确。
从表2可以看出，A相开关比B、C相开关的水含量
高很多。水含量增大的原因是环氧树脂等有机绝缘材料在
高温电弧作用下碳化并生成水，同时开关内部发生放电时
产生的高温使罐体温度上升，导致紧贴罐体的吸附剂中的
水分释放。瓷套釉面腐蚀是故障产生的低氟化物与水结合
生成腐蚀性极强的氢氟酸所致。
4故障处理
查找到事故原因后，立即对故障开关进行更换。更换
后，开关交接试验结果正常，系统恢复原运行方式。
5注意事项
为防止类似事故发生，应注意以下几点：
(1)制造厂应严格控制加工、装配工艺，同时在厂内
及现场安装时要加强罐体内部洁净度控制，以免开关内的
微粒杂质造成绝缘破坏。
(2)加强罐式断路器及GIS设备的带电局放检测及
SF6气体成分分析，以及时发现可能存在的内部异常放
电。
(3)加强设备缺陷分析总结工作，对故障、缺陷较多
的设备要经常抽检，对发现的批次质量问题要及时治理，
以避免重大设备事故的发生。
(4)发生故障后应认真检查瓷套内壁蚀伤情况，以防
受损瓷套被重新用于设备中。
参考文献
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[2]DL／T 596—1996电力设备预防性试验规程[s3
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[63陈家斌．电力生产安全技术及管理[M]．北京：中国水利电力
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E7]x-海超高压输变电公司．变电设备检修[M]．北京：中国电力
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E8]J~志源．发电厂(站)设备安装与故障检测检修技术标准规范
[M]．北京：科学技术出版社，2003
[9]DL 4O8～1991电业安全工作规程[s3
(上接第65页)
4结束语
图5改进后的FOB控制逻辑图
本文介绍了INDRAMAYU电厂小岛试验主要控制策
略及小岛试验的情况，针对电网故障引起机组脱网时FCB
信号未被触发的现有控制策略进行分析。为了确保机组在
脱网情况下小岛运行，保护机组设备的安全，增加了相应
的逻辑。改进后的FCB控制策略确保了机组在脱网时更
快更准确地实现小岛运行，确保了机组的安全，提高了机
组的经济效益。
参考文献
[1]金生祥．机组甩负荷小岛运行对电网的意5LEJ]．中国电力，
2002，35(11)：7～10
E23唐军，曲高君．伊朗ARAK电站4X325机组的小岛运行试验
口]．动力工程，2006，26(2)：238~240
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E43朱松强．功率负荷不平衡模块(PLU)误动原因分析[J3．浙江
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(编辑杨正君)
电工技术{2012 l 1期I67

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