何忠华
（湖南黑麋峰抽水蓄能有限公司 湖南长沙 410213）
摘要：GIS设备运行可靠性高，若发生故障将造成重大事故。由于GIS设备的封闭性，故障现象不明显，常规手段难以及时发现。本文通过描述某电站500kV GIS短路接地故障，分析故障原因，阐述处理方法，为其它电站提供参考。
1概述
某电站地下厂房安装4台单机容量为300MW的可逆式机组，总装机容量为1200MW，设计年发电量16.06亿kW·h，年抽水耗用低谷电量21.41亿kW·h，年发电利用小时数为1338h，年抽水利用小时数为1732h。电站建成后，以1回500kV出线一级电压接入电网，输电距离约15km，另预留1回500kV备用出线。
开关站使用的4个间隔ZF15-500型GIS，电站建成后，以1回500kV出线一级电压接入电网，输电距离约15km，另预留1回500kV备用出线。
2故障描述
GIS产品投运后一天，1＃/2＃主变间隔50013隔离开关B相气室内部发生对地放电故障，短路电流约15kA。故障发生后现场听到有漏气的声音，故障发生后140ms对侧开关跳闸。
电站协同厂家对故障GIS部位进行解体检查。解体后，气室内有大量的粉尘和分解物，隔离开关与CT气室间的盆式绝缘子有两条贯穿的裂纹，并且炸裂一大块，CT罐内的导体上有220×340㎜2的椭圆面积漆层被碳化。隔离开关气室后部的盆式绝缘子（通盆）表面被电弧熏黑，隔离开关动、静触指座屏蔽罩被电弧烧出了孔洞。根据插入痕迹判断，隔离开关触头接触良好。没有发现其它异常。
图3 盆式绝缘子破损
3故障分析及处理
（1）确定故障点
1）每个盆式绝缘子单件要进行1.2MPa的水压强度试验，在0.4MPa SF6气体压力下进行740kV工频耐压试验，在381kV电压下局放试验值不大于3pc。产品在车间装配后，整体进行740kV的工频耐压试验。局放试验不大于10pc。产品在现场安装后，还要进行740kV×80%=592kV的工频耐压交接试验。因盆式绝缘子经过了层层考核，可排除故障是盆式绝缘子内部存在缺陷引发的。
2）这次故障是产品带电近1天发生的，上述说明排除了盆式绝缘子存在的缺陷，气室内检查没有发现任何异常。经过讨论分析，放电的原因，是由于产品在厂内装配时，零部件清洗不彻底，遗留有灰尘、杂质或金属颗粒。经长途运输，操作的振动，落到水平布置的盆式绝缘子表面。产品带电后，这些灰尘、杂质、金属颗粒会在电场的作用下，漂浮移动。当某一位置比较集中时，就会造成SF6气体的气隙放电或沿盆式绝缘子表面放电。
（2）故障原因
由于短路电流比较大，持续时间比较长，电弧的温度弧中心可达到1万摄氏度左右，由于热胀冷缩的作用，造成盆式绝缘子产生裂纹和炸裂。炸裂后电弧又延伸到盆式绝缘子下表面，又引发CT气室的导体与触座屏蔽罩间放电。另外，电弧在电场作用下，旋转到隔离开关动、静触座的屏蔽罩间，又引发屏蔽罩间及对罐放电，使得屏蔽罩烧出了孔洞。
（3）故障处理
1）整体更换50013隔离开关装配，更换CT气室内的导体，触座装配260㎜高的过渡罐。
2）彻底清洗CT罐、隔离开关到电缆罐间母线罐、导体、触座装配。
3）回收50033隔离开关A、B、C三相 的SF6气体，开盖进行检查内部清洁度，经检查内部清洁、进一步清洗后，更换吸附剂，密封圈，抽真空充SF6气体。
4）静止24小时后，检测相应气室内的SF6气体水分含量不大于250ppm；局部包扎检漏，SF6气体泄漏率不大于1%；对50013隔离开关B相进行工频耐压试验。在耐压试验过程中，进行300kV老练试验时，在线监测B相各气室的局部放电量。
5）相关要求
抽真空：对每个气室抽真空到40Pa以下，停泵，关掉阀门，静止2小时，再检查真空度，如果两者之差不大于133Pa，可以认定密封良好。再抽真空2小时。
充SF6气体：充气前检测瓶里SF6气体，水分含量不大于65599mv/v，合格后，再充气。
试验：若发现有气室局放量过大，需进行开盖检查后处理。
4结论
厂家未严格按照工艺要求施工，现场管理粗放，现场验收把关不严。电站要加强设备定期巡视，对GIS设备进行在线局放以及SF6微水测试，确保设备安全。
作者简介：何忠华，男，1982年出生，高级工程师，从事电站生产维护工作。
论文作者:何忠华
论文发表刊物:《云南电业》2019年6期
论文发表时间:2019/11/28
标签：绝缘子论文; 故障论文; 电站论文; 气体论文; 电弧论文; 耐压论文; 屏蔽论文; 《云南电业》2019年6期论文;