SF6 կողմնացույցներում բաց վիճակում իզոլացիայի հանգստված դեֆեկտների պատճառների վերլուծություն

Felix Spark

դաշտ: Սխալներ և техնիկական պահպանություն

China

GIS (անոթի գազային փակած սվիչ) օգտագործում է SF₆ գազը որպես երկայնացող և ալիքադարձիչ միջոց: Այն ունի մի շարք առավելություններ, ինչպիսիք են փոքր տեղատարածությունը, բարձր հավաստիությունը, լավ անվտանգությունը և հարմար սպասարկում: SF₆ սրբական սրիչը, որպես GIS iết bị的一个组成部分，在110 kV及以上的电压等级中占据主导地位。

本文详细描述了某电厂1号机组在发电并网过程中发生的一次故障。具体来说，当主变压器高压侧的220 kV SF₆断路器2201处于开断状态时，C相绝缘被击穿。结果触发了断路器失灵保护和负序电流保护动作，导致机组启动并网失败。

1 事件过程及处理程序

在1号机组发电启动及随后的并网过程中，监控系统报告了断路器失灵保护动作、反时限负序电流保护动作、电气保护跳闸以及220 kV甲线和乙线的低电压信息。机组没有其他保护报警。

1号机组执行停机程序。220 kV甲线和乙线的2211开关跳闸，辅助电源变压器（2200甲）的开关也跳闸，同时辅助电源自切换装置动作。经与电网调度控制人员确认，确定220 kV甲线和乙线无故障。初步判断为主断路器2201存在故障。

打开2201断路器进行检查时，发现2201断路器C相灭弧室断口处有大量的灰尘和其他附着物，散落在气室内。断路器表面没有明显的短路点，也没有检测到断路器接地短路现象。初步分析判断为2201断路器C相断口间的绝缘被击穿。

为了确保机组的安全稳定运行并进行事故分析，统一更换了2201断路器的三相。进行了相关的电气预防性试验以及机组的手动启动、零升压、并网试验。

2 保护动作分析

通过查看1号机组的故障录波图，发现在保护动作时，1号机组仍在同步过程中，这一过程持续了25秒（正常同步合闸时间约为80秒），期间没有发出同步合闸命令。随后，通过检查发电机-变压器组的保护录波图，发现主变压器低压侧B相和C相有电流，而A相没有电流（变压器接线方式为Yｎ／Ｄ１１）。

1号机组发电时逆时限负序过流不平衡值超过阈值并累积触发跳闸段，导致保护跳闸。1号机组发电时逆时限负序过流保护跳开2201断路器。此时断路器仍处于开断状态，无法切断C相的击穿电流。此时2201断路器的保护RCS - 921A收到发电机-变压器组三相跳闸启动的失灵保护信号。同时，C相有电流，超过失灵设定值，失灵保护动作，导致1号机组执行停机程序。失灵保护通过线路保护RCS - 931AM远跳220 kV甲线和乙线2211断路器。因此，此次保护动作是由于2201断路器在未合闸时断口间绝缘击穿引起的，所有保护动作均正确。

3 故障原因分析

故障发生时，机组发电机侧电压已达到额定值，但开关导电部分尚未合闸。此时，开关两端电压达到最大值。在2201断路器C相断口绝缘击穿前，监控系统未发出SF₆气室低压报警，现场检查显示SF₆密度继电器均在绿色区域。

2201断路器的操作总次数为535次，远低于设计的额定操作次数5000次。根据现场故障录波数据、故障断路器的实际状态以及1号机组断路器的相关维护数据，初步分析2201断路器C相断口间绝缘击穿的可能原因为：
(1) C相断路器灭弧室内存在结构问题。内部部件可能松动，导致端口间放电击穿。
(2) C相断路器灭弧室内存在杂质问题。在多次操作过程中，逐渐形成放电通道，导致绝缘击穿。
(3) C相断路器断口材料存在问题。断口材料使用不当，在断路器运行过程中产生杂质并长期附着在端口外表面。逐渐形成放电通道，最终导致断口间绝缘击穿。

故障C相灭弧室运回工厂拆解分析。同时，将非故障A相或B相（任一相）运回工厂拆解对比分析。分析报告结论为灭弧室内A、B触头间发生放电。