一起110千伏组合电器三工位隔离开关绝缘子放电故障

一起110千伏组合电器三工位隔离开关绝缘子放电故障

冀立鹏姜丙敬

（国网邢台供电公司邢台054001）

摘要：文中详述了一起110千伏组合电器三工位隔离开关绝缘子放电故障及应急处理过程，深入分析了故障原因、暴露出的问题和下一步采取措施，对提升组合电器制造安装质量水平有所帮助。

关键词：组合电器；绝缘子；放电

一、故障简述

2016年5月8日，110kV城南站110kV2号主变保护动作，跳开2号主变三侧开关。现场检查发现，110kV母联1011-2刀闸气室SF6组分中SO2成分严重超标，判断该刀闸气室内部放电。

二、设备运行工况

110kV城南站2台主变为内桥接线，当日110kV1、2号母线分列运行，母联1011开关热备用，现场无检修工作。该站110kV组合电器为2013年12月投运的ZF□-126型产品，故障发生时运行年限不足3年。

三、检查处理情况

1.现场检查情况

现场检查设备外观无异常，随后对110kV2号母线所属组合电器各气室进行SF6组分试验，发现1011-2刀闸气室SO2气体成分为182.34uL/L，远超出规程5uL/L标准，判定该气室内部放电。该刀闸气室解体检查发现，三相导体间及C相导体对地间的传动绝缘子表面均有炭化痕迹，应为明显放电通路；其中AC相间传动绝缘子已被烧毁崩裂，气室底部及侧面可见多个大小不等碎块，气室内部布满白色粉末；1011-2KD接地刀闸三相静触头表面烧蚀，其中BC相间绝缘板有炭化放电点。

图11011-2刀闸放电痕迹

图2AC相间传动绝缘子崩裂

2.故障处理情况

因修复周期较长，当日对1011-2刀闸及110kV2号母线进行隔离，由1号主变正常运行带三侧负荷。5月12日到17日，检修人员对该刀闸气室进行了整体更换，试验合格后恢复送电。

3.厂内解体试验

厂内进一步解体检查发现AC相间传动绝缘子内部骨架有金属熔化痕迹，对其与碎块进行拼接，发现碎块表面有斑状放电点，延碎块破碎部位有放电通道，碎块内部大部分已被炭化。拆解三只传动绝缘子，用酒精进行擦拭清洗，可见表面部分已炭化并烧蚀不平整，故未进行耐压和局放试验，只进行X光检测，内部未见气泡或裂纹异常。

查阅该间隔出厂试验和安装记录，并对组合电器安装工艺流程进行检查，发现下列问题：一是2013年未进行传动绝缘子X光检测和局放试验，目前虽已开展此项试验，但试验流程不规范，无检测记录，极易发生缺陷绝缘子混装问题；二是三工位刀闸安装记录中，该间隔AC相传动绝缘子出厂编号与现场不符；三是组合电器出厂前在包装区进行封盖工作，现场环境差，易混入杂质。

四、故障原因分析

1.三工位刀闸AC相传动绝缘子出厂时即带有瑕疵缺陷，内部可能存有气隙或裂纹，虽然经过出厂耐压和交接耐压试验考量，但其局放水平超标。

图3AC相传动绝缘子拼接还原

图4传动绝缘子X光检测

2.投运后，随着时间推移AC相间传动绝缘子局放量逐渐增大，造成表面闪络并最终AC相间击穿，半个周波后发展为AC相接地短路。在电弧高温作用下，绝缘子内外部温升差距较大，造成绝缘子爆裂。绝缘子碎片和粉末形成放电通道，电弧漂移形成三相对地短路。

五、暴露出的问题

1.生产厂家对组合电器零部件质量检测控制不严，未按照技术协议要求对同批次的原材料应按采购及进厂验收程序进行抽检或全部检验，不满足国网十八项反措12.1.1.4“GIS、SF6断路器设备内部的绝缘操作杆、盆式绝缘子、支撑绝缘子等部件必须经过局部放电试验方可装配，要求在试验电压下单个绝缘件的局部放电量不大于3pC”要求。即使到目前，厂家质量检测流程仍不规范，一人操作无人监督，检测时无规范记录，且瑕疵产品未作明显标记。

2.生产厂家对安装工艺控制不力，厂内组装时零部件随意使用，无可追溯性。

3.对组合电器厂家生产过程缺乏监督，无法保证产品质量水平。

六、下一步采取措施

1.加强对组合电器生产过程的监督管理，积极组织运维单位赴厂进行检查见证，重点对绝缘件局放试验、X光探伤检测、部件组装等工艺环节进行抽查和监督，发现问题及时通报供应商进行整改。

2.对问题频发的厂家进行重点督查，可能怀疑存在问题的地方要开展相应试验项目的抽检。

3.对该厂生产的ZF□-126型组合电器重点开展带电检测工作，缩短检测周期，进行局放测量和SF6气体分析测试。

七、小结

组合电器发生故障后，应通过设备外观检查、SF6气体分解物分析、保护动作报告分析等手段，查明故障原因且深究问题根源，加强驻厂监造和工艺抽检，从而提高组合电器生产制造质量，提升电网安全可靠运行水平。

参考文献

[1]戈东方主编.电力工程电气设计手册电气一次部分.1989.12.

[2]国家电网公司运维检修部编.国家电网十八项电网重大反事故措施（修订版）及编制说明.2012.7.

作者简介

冀立鹏（1983-），男，学历：本科，单位：国网邢台供电公司，研究方向：电力系统自动化

姜丙敬（1983-），男，学历：本科，单位：国网邢台供电公司，研究方向：电力系统自动化