330KV升压站I母电压互感器B相绝缘击穿原因分析及处理

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摘 要：关于黄陵矿业2x300MW低热值资源综合利用电厂，330kv升压站GIS系统组合电器，I母电压互感器（PT）在试运期间，突然发生B相绝缘被击穿导致短路接地，造成异常烧毁事故的原因分析，并积极组织进行现场的事故处理，及时采取安全措施进行绝缘故障设备的检修维护，同时总结归纳有效的防范预控措施.确保设备的安全稳定、平稳运行，杜绝再次事故发生。

关键词：绝缘；击穿；有效；措施；防控

1. 故障现象

2015年3月8日17时36分黄陵矿业煤矸石发公司330KV升压站GIS组合电器I母电压互感器B相绝缘损坏，继电保护 I母差动动作，造成沮黄I线失电，沮黄I线断路器开关跳闸，I母电压互感器（PT）开关跳闸，330KV母联PT ，B相绝缘故障，母联PT保护柜，B相失灵启动，变化量（B相突变6.15A）母联开关3300、0#启备变高压侧开关3303跳闸，经运行人员及时查看并研究跳闸分析报告、NCS报文、故障录波、局放检测站等分析报告，就地查看各个开关外表是否有无明显放电绝缘击穿迹象。确认I母电压互感器（PT）电气二次保护设备跳闸原因为I母B相电流突然增大（二次电流0.04A增至6A）启动I母差动，故障点为I母及I母的连接设备处故障，并认真排查I母PT B相绝缘破坏，导致跳闸的原因分析。

2. 现场检查

经过对330KV升压站GIS组合电器，母联PT保护柜，B相失灵启动，变化量（B相突变6.15A）差动跳I母，造成沮黄I线、母联开关、0#启备变高压侧开关跳闸进行认真检查，此电压互感器型号为JDQX-330I，出厂日期为：2013年10月， 出厂编号为：3808110016的电压互感器配电柜外观无损坏，联系设备厂家对电压互感器进行解体检查。从解体情况来看，有明显的发电现象且盆式绝缘子放电最为明显，布满黑色放电痕迹。同时根据初步判断有严重的间歇性放电及绝缘被击穿的痕迹，进而导致短路接地。

根据对现场330kv母联PT二次设备主保护和后备保护定置动作记录的认真检查分析，初步判断故障为330kv I母线B相接地故障，后经设备厂家技术人员的确认及仪器的测试，发现330kv母联PT 电压互感器SF6气体成份分析仪（JH3000-2型SF6电气设备）测量，发现Ⅰ母PT气室SO2+SOF2含量为100.82ul/l远超过标准，仪器判定超标，初步判定B相PT绝缘下降。

3. 故障原因分析

根据对330KV升压站GIS组合电器母联PTB相失灵启动，变化量（B相突变6.15A）差动跳I母，造成沮黄I线、母联开关、0#启备变高压侧开关二次保护和一次设备解体情况以及现场投运情况的研究分析，此次放电原因是盆子上连接的高压导体存在尖端毛刺等缺陷造成的。此设备在出厂试验过程中，耐压试验时间短，问题不易暴露。但是产品现场投运后，尖端毛刺在高电压长时间的作用下，产生微小的局部放电。放电的污染物掉落在盆子上，绝缘强度降低，然后引起二次贯穿性放电。致使高压导体灼伤，盆子长期产生明显放电痕迹。从对设备解体情况分析，此问题属于设备厂家质量过程控制问题。

4. 整改措施

根据对330KV升压站GIS组合电器母联PT ，B相失灵启动，变化量（B相突变6.15A）差动跳I母，造成沮黄I线、母联开关、0#启备变高压侧开关二次保护和一次设备解体情况以及现场投运情况的研究分析，我们会同设备厂家，应邀同类型电厂技术专家，共同制定科学合理的检修维护方案，并对330KV升压站GIS组合电器母联PT电压互感器 B相产品内部整个线圈装配全部进行了彻底更换，同时对放电的盆式绝缘子及高压导体进行整体更换并清洁。在整套产品装配期间，聘请西北监理相关专家，安排本厂技术管理人员24小时全程监督组装，同时按照国家标准等相关规定，逐项进行了出厂试验。将新产品于3月13日及时的运往现场，以最快的速度进行安装、试验、调试。确保机组后续工作的有序进行及安全平稳运行。

在今后的设备的安全运行工作中，为了进一步预防此类事故的发生，我们严把质量关，严格控制出厂及入厂在装配作业的工作环境，保证产品的洁净度及现场作业环境；同时在关键零部件装配之前安排专人监督，并进行专人清理、专人检查，避免不合格的零件带入到装配环节；在装配过程当中，对每道工序、流程完成之后，再进行对产品洁净度的专项检查。执行装配检查卡填写工作，具有可追溯性；进一步加强员工培训，提高安全责任意识。

5. 结束语

从本次故障分析应对设备制造商提出以下建议和措施。

（1）产品质量欠佳，该电压互感器材料质量把关不严，虽然在交接试验时试验项目全部合格，但是在长期工况运行状况下，该绝缘材料逐渐发生劣化，当有冲击电压施加时，导致绝缘被击穿。

（2）电磁式电压互感器容易引起铁磁谐振过电压，由于电磁式电压互感器内部的非线性电感与系统对地电容构成LC震荡回路，单电感与系统对地电容成一定比例的时候就会发生铁磁谐振，中性点发生移位，相电压发生变化，线电压不变，从而引起单相过电压。

（3）当电压互感器铁芯饱和，导致其励磁电流大大增大，严重时能达到额定励磁电流的几百倍，从而引起电压互感器的炸裂、烧毁。而这种情况情况下会产生3倍左右的过电压，引起绝缘的闪络、击穿乃至保证。

（4）半绝缘电压互感器在发生单相接地等异常情况时，需要承受很高的线电压冲击，这种情况下运行能超过2小时，长期运行可能造成绝缘击穿或炸裂、爆炸等事故。

采用成熟稳定的电力设备能大大提高电力系统供电的可靠性与电网的稳定性，采用合理的消谐装置能很大程度上消弱电力系统内的谐振过电压，对电力系统中运行的电力设备的保护起到至关重要的作用。通过这起330kV电压互感器绝缘击穿事故的原因分析，大大提高了运行人员对电压互感器的事故判断及处理能力。

参考文献

[1]李光琦.电力系统暂态分析[M].北京：中国电力出版社，2007.

[2]重庆大学，南京工学院，高电压技术.北京；电力工业出版社，1981

[3]电力工业部.交流电气装置的过电压保护和绝缘配合.北京：中国电力出版社，1997.