一起GIS内部故障原因分析及对策
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摘要：通过具体实例，介绍了一起gis内部故障的经过，分析了故障的原因，并提出了防范措施。
关键词：GIS 故障 分析 措施
电力GIS设备（gas-insulated metal-enclosed switch gear，气体绝缘金属封闭开关设备）是由断路器，接地开关，母线等元件直接联在一起，并全部封闭在接地的外壳内，壳内充以一定压力的绝缘气体作为灭弧介质。近年来，随着城市电网建设的发展，GIS变电站的数量不断增加，GIS因其具有诸多优点，已经成为主导开关设备。但是由于GIS设备本身的封闭性，使得故障检测和诊断相对困难，同时该类设备内部场强很高，一旦出现内部缺陷，极易发生设备故障，严重时发生爆炸，造成巨大损失。因此，分析事故原因，吸取事故教训具有重大意义。现以朔州220kV甲站221出线GIS间隔故障诊断为例来分析了故障的原因，并提出了防范措施，其或将成为以后避免事故的“前车之鉴”。
1 故障基本情况
1.1 某220kV站正常运行方式
220kV南北母并列运行，母联220断路器在合位，1号、2号主变高、中压侧并列运行，低压侧解列运行。1号主变压器220kV、110kV中性点接地。
1.2 故障情况
2011年10月18日12时09分17秒220kV 某线路A相接地，线路两侧双重化配置光差保护快速动作掉闸，重合复掉。
①220kV乙站，220kV某线路252断路器A相故障，PRS753光差保护、RCS931光差保护动作掉闸，故障录波器动作，重合闸动作，重合复掉。故障录波器测距38km，保护测距44.7km。
②220kV甲站，220kV某线路221断路器A相故障，PRS753光差保护、RCS931光差保护动作掉闸，重合闸动作，重合复掉。保护测距0 km。
2 设备参数
2.1 221组合电器参数
型号:ZF16-252
额定电压：252kV
额定电流：3150A
出厂日期：2009年9月1日
投运日期：2010年7月27日
2.2 221A相线路电压互感器参数
型号:JDQXF3-220
额定电压：252kV
出厂日期：2009年9月1日
投运日期：2010年7月27日
3 现场故障检查处理情况
3.1 18日安排输电工区巡线，未发现线路有明显故障点。安排19日继续巡线。
3.2 19日9时，检修工区、保护工区、试验工区前往220kV甲站对某线路221间隔设备进行检查、试验。首先将221A相线路对A相线路避雷器进行了绝缘电阻、直流1毫安电压、75%直流1毫安电压下的泄露电流的试验，与交接及例行试验数据比较，无明显变化，同时对放电计数器进行了动作检查，测试5次均正常动作；之后对221断路器和隔离开关进行了绝缘电阻、回路电阻、机械特性、微水、检漏试验，与交接及例行试验数据比较，无明显变化，最后对线路电压互感器进行绝缘电阻试验，反复测量221间隔线路侧A相套管至221-1隔离开关导电回路及线路电压互感器的绝缘电阻，其绝缘电阻为0MΩ。测量B、C相导电回路的绝缘电阻，其绝缘电阻为10000MΩ。并对221线路PT及221-1隔离开关气室分别进行SF6纯度与分解产物的分析，发现221线路PT气室中的分解产物有：8.4uL/L的二氧化硫；221-1隔离开关气室中分解产物有18uL/L的氟化氢、26uL/L的硫化氢，同时试验人员对221线路PT气室进行了微水试验，数据为132uL/L，初步判断A相线路PT有接地点。
3.3 将线路PT及221-1隔离开关气室内SF6气体回收，打开线路PT盖板，发现线路PT盆式绝缘子十字套筒侧有放电痕迹。会同厂家人员对221间隔线路PT、221-线0地刀气室进行拆卸、检查，线路PT上侧盆式绝缘子十字套筒气室侧表面有放电痕迹（见附图），长190mm，宽24mm，表面布满有机物粉末，触头座表面烧伤严重，触指镀银表面发生氧化反应，出现黑色氧化银；线路PT盆式绝缘子十字套筒气室内有大量有机物粉末；十字套筒气室221-线0地刀侧气室内有较多有机物粉末，气室内导电杆长1070mm，动触头表面氧化严重，布满黑色氧化银，导电杆身部分轻微氧化。
3.4 现场处理。联系厂家更换故障相盆式绝缘子、线路PT、221-线0地刀、出线套管气室等，在充气并静置24小时后，对221间隔进行交接试验，在交流耐压试验的同时进行局放检测，试验合格。
3.5 送电：试验合格后，该线路于10月26日17：01送电，目前运行正常。
4 初步分析
4.1 盆式绝缘子上端面由中心导体至外壁主放电通道明显碳化，周围有细小树枝状放电痕迹，可确定此处为造成短路的原因。盆式绝缘子下端面对称位置无放电痕迹，之后又检查了PT本体及PT筒体均无明显放电痕迹，厂家对PT加装合格盆式绝缘子进行全项目试验，试验结果合格。
4.2 此盆式绝缘子为水平放置，上端面易落粉尘及异物颗粒，在安装时安装工艺控制不严，没有对绝缘盆进行仔细擦拭，绝缘盆上端面有粉尘及异物颗粒，运行时放电，最终发展为贯穿性通道，导致短路故障的发生。
5 防范措施
5.1 厂家提高盆式绝缘子的制造工艺，并加强对盆式绝缘子出厂前检查和试验，确保盆式绝缘子合格。
5.2 现场安装时，应保证绝缘拉杆、盆式绝缘子、支持绝缘件的干燥和清洁，不发生磕碰和划伤，严格按制造厂技术规范要求控制其在空气中的暴露时间。
5.3 交接试验时，110kV、220kVGIS的交流耐压值建议为出厂值的100%，在交流耐压试验的同时进行局放检测，有条件进行冲击耐压试验。
参考文献:
[1]兰蕊，刘旭生.输变电GIS系统中电力线路要素模型库的建立[J].山西大同大学学报(自然科学版).2011(03).
[2]王斌.220kV GIS设备事故及原因分析[J].高电压技术.2002(11).
[3]华利根.变电站综合自动化系统常见故障及处理[J].机电信息.2010(30).