石化变电站252kV GIS设备故障分析

林海+宋喆

[摘 要]通过石化变电站252kV GIS设备故障过程描述及故障分析，可见本次是由支持绝缘子在工厂组装阶段存在内应力造成绝缘子放电。为保障产品可靠运行，公司对运行产品进行连续三周的在线检测。

[关键词]接地故障；内应力；整改措施；在线检测

中图分类号：TV587 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）39-0401-01

1、故障经过

2009年5月28日19时34分，石化220kVGIS设备2110线路发生C相单相接地故障，保护动作跳开2110断路器，短路电流约8100A。公司接到信息后，立即组织专业人员马上赶赴现场，与相关部门领导研究故障的处理方案。次日，抢修用的部分零部件于中午抵达现场，我公司现场人员会同有关人员讨论了断路器故障的修复意见，并制定出石化220kVGIS断路器故障现场修复具体方案，以指导2110断路器C相故障现场修复作业。现场人员立即投入对故障断路器进行解体检查及修复工作，为了保证抢修时间及设备质量，经研究决定，采用原现场备用的断路器进行单相替换的方案。

目前2110断路器已经修复完毕，经现场测试及工频耐压试验合格后，已经于6月1日23：00

2、故障分析

经会同石化公司领导及电力专家在现场对2110断路器C相灭弧室解体检查，对故障支持绝缘子进行分析确认：2110断路器在带电运行后，C相灭弧室支持绝缘子发生放电。经检查，灭弧室内没有螺栓松动、零部件脱落等现象。在排除螺栓松动及零部件脱落的条件下，首先考虑是由于支持绝缘子表面灰尘杂质或绝缘子受到应力作用而发生物理变化造成放电现象发生。在放电电弧局部高温作用下，使灭弧室静侧支持绝缘子形成爆裂的现象，从而引发上均压环、屏蔽罩对罐体放电。

放电故障可由如下原因构成：

①厂内组装环节：个别工人在组装断路器灭弧室时操作不当，未按照工艺规程进行螺栓的紧固作业，使支持绝缘子受力不均，存在内应力集中的问题；罐体内部清理不良，残留有灰尘杂质；在进行涂敷润滑脂及导电硅脂作业时，触碰到绝缘子表面；

②現场更换吸附剂环节：厂家安装人员在现场更换断路器吸附剂打开手孔盖板作业时，使灰尘杂质进入罐体内；

③现场充SF6气体环节：厂家安装人员在断路器更换吸附剂、抽真空结束后进行充SF6气体时，不排除充气管路在放置过程中进入异物，随着SF6气体进入罐体中。

经公司现场人员与用户及专家共同分析，认为支持绝缘子在工厂组装阶段存在内应力的可能性较大，是造成绝缘子放电的主要原因。在工厂组装阶段个别工人在组装断路器灭弧室时操作不当，未按照工艺规程进行螺栓的紧固作业，使支持绝缘子受力不均，存在内应力集中的问题。由于内应力在工厂出厂试验及现场耐压试验时并未以物理的特性释放出来，故在试验检测时未能检出。由于外部因素的影响（例如外部的振动、断路器的操作等），致使支持绝缘子的内应力释放，在绝缘子表面形成微小裂纹。产品运行一段时间内，微小裂纹在电场的作用下，形成局部放电，逐步发展，绝缘水平降低，最终导致支持绝缘子击穿。在放电电弧局部高温作用下，使灭弧室静侧支持绝缘子形成爆裂的现象。基于这种放电的方式，在以往产品故障中未曾出现，应该属于个别现象。

3、整改措施

在工厂产品组装环节，要强化操作人员的工艺纪律。要求组装工人严格按照工艺要求对罐体、屏蔽罩及绝缘子进行清理，按照工艺规程进行紧固绝缘子螺栓作业，严肃认真，一丝不苟。保证罐体内部、屏蔽罩及绝缘子表面的清洁，保证导体及屏蔽罩表面不留死角，保证绝缘子内应力分布均匀，使产品安全可靠。

在产品现场安装环节，严格按照相应安装作业指导书的规定安全作业。保证人员的安全、设备的安全，把良好的完整的设备交给用户，让用户放心。

对于石化已经运行的产品，公司将采取如下产品可靠运行保障措施：

①设置专人对该套GIS设备运行情况跟踪，及时与用户沟通，出现隐患及时汇报、及时处理；

②为保障产品可靠运行，公司安排一名在线检测人员携带在线检测仪器赶赴现场，对运行产品进行连续三周的在线检测。

作者简介：

林海（1964-），男，工程师，主要从事高压电器产品安装与售后维修工作。

宋喆（1984-），女，助理工程师，主要从事高压电器产品研发设计工作。endprint