500kV-GIS绝缘套管击穿原因分析及处理措施.doc

500kVGIS绝缘套管击穿原因分析及处理措施
张文武
引言：
某厂500kVGIS绝缘套管在投运半年后，＃1主变GIS侧A相绝缘套管发生放电击穿的故障；通过对故障现象分析，确定了故障原因并制定出处理及预防措施。
1概述
SF6/air套管参数
型式;户外、充SF6气体，用于GIB和架空线间的连接。
额定绝缘水平（SF6侧/air侧）:
雷电冲击耐受电压:相对地(峰值) 1550kV
工频耐受电压(50Hz，1min）：相对地(有效值）680kV
额定电流：4000A
额定短时耐受电流(有效值)：63kA(3s）
额定峰值耐受电流：158kA
爬电距离(相对地)：
相对地:L相－地≥Kd·λ·Um
其中：
Kd─ 爬电距离增大系数Kd,与瓷件平均直径Dm有关，对应不同的Dm，采用如下的：
Dm＜300mmKd＝1.0
300mm≤Dm≤500mm Kd＝1。1
Dm＞500mmKd＝1。2
λ─ 最小爬电比距,25mm/kV
Um─ 最高线电压，550kV
爬电系数：≤3。6
相邻套管顶部金属部分最小空气间隙净距≥4300mm.
对瓷质套管,瓷裙升出比S/P≥0。8
(S――相邻瓷裙间距mm，P――瓷裙伸出长度mm)
1.1.9生产厂家：平高东芝
2故障经过
2008年1月25日22：53,某电厂＃1机带负荷300MW,此时天降蒙蒙细雨，整个500kV升压站室外绝缘子及绝缘套管都存在不同程度的爬电现象，突然升压站内发出一声巨响,集控室通知说＃1发变组保护动作,＃1机全停。经过检查发现＃1主变差动及零序保护动作，对区内的电气一次设备检查，发现#1主变GIS进线A相套管瓷瓶上部均压环有电弧击穿的痕迹，并留有大小不等的小洞，在套管瓷瓶下部基座部分同样有电弧击穿的痕迹，并穿出十几个小孔，大的直径达5-6mm。击穿后的绝缘套管现场情况如图1、图2所示：

图1

图2
3.原因分析
故障发生后，我们及时组织省中试验专家、厂家技术人员到现场分析：＃1主变GIS侧绝缘套管带电运行大约6个月,是NGK的产品，出厂试验合格,带电前现场试验也合格，说明绝缘套管不存在质量问题;由于电厂处于海边，其中GIS所处地段为填海区域,旁边无防护建筑，而且处于迎海风面，时间正好为冬季，有近二个月未下大雨，瓷瓶部分未能受到有效的冲刷，虽然在2007年12月对厂区500kV室外的绝缘套管进行过带电清扫,但发现堆积在瓷瓶上的是一层带盐的附着物，带电清扫不能有效清除,可见图3所示:

图3

另外，设计院根据气象资料,电厂所处区域定为污秽3级，爬电比距按2。5cm/kV设计，而经福建省修正后的标准电厂所处区域污秽应为4级，设计爬电比距偏小。
4处理措施
及时更换被击穿的绝缘套管,根据新的污秽区划分标准，选用的新绝缘套管爬电比距为3。1cm/kV，并通过耐压试验合格。由于对其他绝缘套管、避雷器及电压互感器采用调爬的方法比较困难，为了解决爬电问题，采用在上述设备的瓷瓶上喷涂PRTV的办法，同样在厂内的500kV绝缘子串的瓷瓶上也喷涂PRTV。
另外结合机组或线路检修的机会，用除盐水冲洗瓷瓶.
5效果比较
实施处理措施后，500kV瓷瓶爬电问题得到有效解决，从下列几方面比较：1。从故障录波器的动作次数可以看，实施处理措施前故障录波器由于相电压及零序电压突变频繁动作,一天动作达百次，有时零序电压高达十几伏；实施处理措施后8个月来故障录波器未有因放电引起的动作记录.2.从避雷器放电计数器动作情况比较，实施处理措施前计数器动作大多在一百次以上，有的多达六百多次，避雷器的泄漏电流都在3mA左右；实施处理措施后避雷器放电计数器未动作，避雷器的泄漏电流都在2mA以下.3。从瓷瓶外观上看,实施处理措施前,瓷瓶表面脏污，堆，积有许多含盐的附着物，图3所示；实施处理措施后,由于防污涂料PRTV的憎水性能,同时具有一定的憎油性和良好的不粘性，污秽在涂料表面易被雨水冲洗掉，因此瓷瓶表面光洁，图4所示.4.从爬电现象比较,实施处理措施前，爬电现象非常严重，特别是在恶劣天气(雾露、毛毛雨天），每个瓷瓶都有哔哔啪啪的放电声，晚上有很强的放电弧光，严重时形成一串串弧光；实施处理措施后，只有轻微的放电声,晚上也看不到弧光。

图4
6结论
对于一个沿海电厂，防污闪工作是整个绝缘监督工作的重中之重,是机组安全运行的根本保证。我们认真汲取事故的教训，积极做好整治措施，取得明显成效，也希望我们的经验能得到兄弟单位的借鉴,共同做好绝缘监督工作。