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110千伏喀拉苏变全站失压分析
时间：2022-01-21 18:36 所属分类：科技论文 点击次数：
1.案件审理。
电网110千伏喀拉苏变别喀线1130断路器出厂日期2011年6月，交付日期2012年1月，LW30-126T,SF6额定压力0.5MP，生产厂为山东泰开高压开关有限公司，断路器共运转85次。
2019年11月1日，110千伏喀拉苏变110千伏别喀线二号线发生交流相短路故障，两条断路器跳闸，重合闸未重合，110千伏喀拉苏变110千伏II段II段失压。1130断路器发生了A相内绝缘击穿接地故障，220千伏吉木乃变110千伏木喀线接地距离II段保护动作跳闸，110千伏喀拉苏变全站失压。
为了确保设备内部电弧放电后，2018年11月3号断路器必须全部更换，以确保别喀线间隔正常送电。
2.检验(监测)技术以及分析评估方法。
2.1保护性分析。
(1)检查110千伏别喀线的全部电流二次绕组，发现该间隔线路保护电流取自线路侧CT6，母差保护电流取自母线侧CT3，存在断路器内部故障死区；
(2)现场调取全站故障消息、录波图等资料，根据110千伏别喀线装置动作报告和波形，判断分析110千伏别喀线起因相间故障而起的110千伏别喀线保护，判断分析110千伏别喀线起因故障而起故障。
(3)由于110千伏别喀线断路器A相母线侧绝缘不合格，110千伏木喀线故障电流分析表明，110千伏木喀线试送跳闸保护动作正确。
(4)现场110千伏别喀线两侧的线路保护，110千伏木喀线两侧的线路保护，110千伏喀拉苏变110千伏自投动作正确。
试验结论：事故起动及事故处理过程中有关保护装置动作正确。
2.2.高压测试。
维修人员于十一月一日晚间检测到断路器压力0.56MP，没有出现煤气泄漏现象。通过对1130断路器的绝缘电阻测试，发现A相母线侧对地绝缘为0(标准10GΩ)。
2.3.分解产物SF6检验。
十一月二日早上，对1130断路器进行了SF6气体分解产物的检测。裂解产品SO2达满量程4000μL/L/L(标准≤1μL/L),CO大于1000μL/L(超量程)，H2S结果为0(标准≤1μL/L)，微水13.7μL/L(标准≤300μL)。测试结果表明该断路器内部存在严重的放电故障，根据现场情况，该断路器已不能正常工作，需要全部更换。
2.4.断路器现场检查结果。
十一月0三日，1130断路器在现场因未具备拆解检测条件，仅在断路器罐体底部手孔已被检查，经检验，A相断路器箱体内表面有大量放电引起的粉尘；断路器动静触头被大量放电产生的灰白色尘埃覆盖，并且动触座烧蚀变黑。
2.5.断路器返回装置的解体。
十一月十五日，在山东泰开高压开关厂，对1130号断路器进行了拆卸检查。对故障相位A相拆检，先拆下断路器上部导电杆，检查无明显放电点。接着对断路器动触头的整体侧拆下，检查其外面与壳体内部是否有明显的放电痕迹，绝缘台外面无明显放电痕迹。
在拆接A相驱动绝缘拉杆与导电拉杆连接时，发现绝缘拉杆与金属导电拉杆连接插销的固定螺钉已经丢失，因为连接插销是由上向下穿，销子没有脱落。
在持续拆卸过程中发现，绝缘拉杆铝接头(与金属导电拉杆连接处)下边缘烧蚀严重，绝缘拉杆表面变色发黑，绝缘台内面也被严重熏黑，表面上附有大量的黑点，并附有大量的黑点，内表面已出现大量黑点。保温台底面固定法兰孔边缘烧蚀严重。
然后，在罐内分解物中发现了脱落的螺丝和两个严重烧蚀的垫片，找另一块烧蚀严重的气缸垫片(根据工艺要求，固定螺丝应为铜、平、弹垫)。螺丝已经弯了，有一块垫片被碳化了，一碰就碎成两半。
接着，非故障相B,C两相动静触头，B、C两相动静触头、绝缘台、绝缘拉杆及其他部件无异常，但C相绝缘拉杆与金属导电拉杆连接插销的固定螺钉已松脱，工作人员用手轻轻拆下。
2.6.分析原因。
2.6.1.断路器内绝缘失效的原因分析。
通过对现场解体情况的分析，引起断路器故障的原因是触头绝缘拉杆端部与绝缘台底的固定法兰的绝缘击穿放电。
绝缘拉杆及绝缘台面的外观检验及高压测试(X光检测，工频耐压测试及定放测试合格)，可排除绝缘拉杆绝缘及绝缘台本身缺陷而造成绝缘击穿。
因为固定销四个垫片最终只找到3个，绝缘拉杆和动触座之间存在约6mm的空隙，初步判断是插入销固定螺钉的垫片通过间隙进入绝缘台内而造成绝缘击穿。触控座底部沿融化物边缘出现可疑黄色物质，初步怀疑是熔铜垫。这种物质的特定成分还需进一步的分析测定。
本实用新型采用了“压气+热膨胀”自能式灭弧原理，在启动短路电流时，SF6高压气体部分进入动触头内部，从导通拉杆底部孔吹出，孔洞正好位于连接插销前部。断开时插销固定螺钉脱开，垫片在脱开过程中被高压气体吹入绝缘台内，造成绝缘击穿。
2.6.2.对联接插销松脱螺钉的原因分析。
由于断路器内发现的固定螺钉发生了明显的弯曲变形，且有多处明显的撞击痕迹，因此可确定螺钉在工作过程中多次受到冲击，撞击时松动和脱落。C相触头手模拟合闸时，可看到接合插销固定螺钉位于动触座右侧固定螺丝正前方且距离很近。
经过检查，发现该断路器A、C两相动触座装配有误，A、C相动触座误选B。按断路器的结构，A、C相动触座需倾斜30度，若B相动触座旋转30度，动触座右侧的插销固定螺钉正前方，合闸时插销固定螺钉与动触座固定螺丝发生碰撞。
经验体会
(1)山东泰开LW30-126T型断路器灭弧室动触座存在设计缺陷，且有差异，可混装不同结构的动触座，混装后会造成连接插销与固定螺钉碰撞，造成螺钉松动、脱落，因此厂家在现场安装时，必须有监护人员现场按设计图逐一检查，并在出厂监造时，在出货前要与监造人员仔细检查。
(2)联接插销的固定螺钉固定无明显力矩值，故障断路器的C相可用手解除，厂家对重要设备的固定螺钉一定要注明转矩值，否则使用单位可视为不合格产品，不予使用。
(3)充装SF6气体的电力设备，既有稳定的化学性能，又有优良的电气性能，但由于设备的设计，在材料、工艺、维修等方面存在着一些弱点和不确定因素，使得设备投入运行后，由于光热等原因，绝热材料的不断分解，使其绝缘性能下降甚至发生事故，不仅造成严重的经济损失，而且对社会造成不良影响。但是，现在可以用带电探测手段来分析设备内的裂解气，及早发现设备内部潜在的故障，及时处理故障，隔离故障设备，防止事故进一步扩大。
