（河南平高电气股份有限公司 河南省平顶山市 467000）
摘要：文章主要是分析了我国某电站中首次带电试运行过程当中发生的隔离开关盆式绝缘子击穿的主要故障原因，同时提出了可行性的解决方案，望能为有关人员提供到一定的参考和帮助。
关键字：GIS；盘式绝缘子；故障
1、前言
SF6是在1970年初出现的一种先进的高压电器配电装置，其的体积小、技术性能优良。近年来在我国发展的十分快速，被称为GIS。GIS设备对安装以及检修的要求非常高，为此在安装投运的过程中十分容易发生故障的情况，为此文章主要是对如何有效解决到其中存在的问题展开了研究和探讨。
2、工程概述
水电站安装了四个旋转式第一级污泥脱水系统，可逆高压泵，涡轮机，太阳能发电机和电动蒸汽轮机。单机容量（电站条件）为200MW，总装机容量为700MW。它一次以1000kV的电压水平集成到电源网络中，并负责电源网络的峰值调整和填充。完成诸如谷值，频率调制，相位调制和紧急备用之类的任务。电站建设运输枢纽的建筑物包括上层仓库，下层仓库，灌溉农田系统的实现，工厂厂房地下隧道内部组，500kV地面交换站和辅助电站。水电站200kV GIS由地下和地面组成，它使用两根500kV交联聚烯烃低压通信电缆，是中国使用的第一台500kV干电缆终端。与平台相关的设备连接，并预留团队负责人。各种GIS设备及管道、接地排，刀开关，隔离效果刀开关，直接接地刀开关，快速接地刀开关，避雷器，电容式电源变压器，组头SF6洁净空气嵌入式管等，使用设备型号分别是ZF11-252、ZF27-550。
3、故障过程
当天14:16时电站GIS设备处于实时试运行状态，空载连续运行。5月1日19:34 ，以主变压器的1/2时间间隔在16806隔离保护控制开关的B相气室中发生了接地故障。可以释放短路现象的电压约为15ka。故障后，500kV短路保护不起作用。11秒后干线对侧的控制开关不会跳闸，在严重故障后软管非常明显。140ms故障后，另一侧35kv的可靠接地距离起到了消除严重故障的作用。经过现场的大量例行检查，发现它是严重错误的。水电站的跌倒回弹差动保护装置a和b未完成动作。可以控制显示面板指示没有连续动作信号，电话警报强信号和退出各种信号。5月2日晚上，品牌制造商的工程师赶到现场，检查有严重缺陷的零件。他们碰巧发现孔中有大量的灰尘和分解产物，两块盆式绝缘子穿透了裂缝，并被一个一个地吹开。将隔离保护开关设置为气压后，盆式基本绝缘体（Pan）主体的表面将被电火网移动，并且固定的触指基座被屏蔽以屏蔽火花。检查并隔离开关的操作触点，并根据上述后插入伤痕进行判断，并与良好的环境进行直接接触。两组之间无显着差异。
4、故障原因分析
GIS盆地绝缘子由环氧树脂制成。因此，当各种GIS设备的内部组织发生故障时，外壳将不可避免地沿基本绝缘子的体表放电。如果盆式绝缘子在铸造过程中粗糙，不均匀，被刮擦或刮伤，使用中清洁度不足以及各种缺陷，则在给设备充电后，强力带电粒子的作用将显而易见。表面上的强电场分布将失真，从而造成了闪络。当将输出电压施加到水平盆接地导体的表面时，在额定输出和输入电压下会突然产生闪络电流。查看制造商的工厂测试分析报告。每个单个基本绝缘子应通过1.2MPa的水压测试，在0.4MPa的SF6压力下通过740kv工频耐压验证测试，并且381kv输入电压的局部放电测试值不得超过3pc。在车间组装后，一般来说，对于620kv工频耐压的验证测试，与局部放电有关的测试不大于10pc。绝缘子需要在工厂安装并移交程序。根据对近层的最终评估，初步确定故障是由盆式接地导体的缺陷引起的。在为GIS相关设备充电后将近29小时发生了故障。因此，盆绝缘子刺穿的原因应该是由于在GIS零件的组装期间对制造过程要求的控制不当。
在管状母线或导电棒的精确对接过程中，金属材料零件的摩擦不会产生金属材料的细小颗粒，或者由于运输工具的故障，会在运输工具中留下浮灰，杂质或大的合金颗粒。随后的清洁在运行期间，高频振动会落在当前水平盆式接地导体的子表层上。当产品处于高压状态时，在强电场下，某些灰尘，去除的杂质和各种金属大颗粒会缓慢漂浮。当某个位置集中时，水平盆绝缘子的表面绝缘击穿的输出电流将大大降低，这将导致SF6二氧化碳的气隙排放到水盆导体的后表面或沿着水盆导体的后表面排放。盆形绝缘子爆裂的主要原因是燃尽力强，电流大，持续时间长。当摄氏温度达到10000℃时，电弧中心的温度是可以接受的。但是，由于热膨胀和冷收缩，盆形基础绝缘子破裂并爆炸。
5、故障处理及防范措施
立即开始启动针对大量SF6泄漏的应急预案，密封相关机房，相邻设备和重要区域，已发出预警，收到通知，严格禁止人员进入工作区域;安装足够数量的轴根风扇以强制进气，在检测到SF6之后，如果故障区域中的SF6气体含量高于或等于1000单位含量，则可以进行实时跟踪和监测SF6的高浓度，取消警报，并在故障原因和问题之间的间隔内建立工作室，以与外部环境隔离，检测方法是机房环境湿度不超过80%。逐渐减小相邻内部气压的巨大压力，并使它们再循环，以有效防止由于一侧的高温而损坏水盆导管。根据工艺规范，更换了隔离开关按钮的三相组件，更换了CT气压下的金属导体和触座组件，并更换了260 mm高的自然过渡油箱。使用不起毛的纸和有机溶剂清洁靠近电缆侧，金属线和触头底座组件的母线箱本体，并回收与工件连接的50033。对于三相电压SF6，气体再次从开关A，B和C分离，请打开盖子，然后再次检查是否泄漏。深层清洁内部组织。再次检查内部结构的内部清洁度并进一步提高清洁度后，需要更换吸附剂。在常规检查具有不同基本结构的50189隔离保护电源开关的三相电流的内部压力之后，内部结构清洗可以确认50168隔离保护控制开关的B相严重故障是有条件的。对后处理的气压执行完整的真空处理方法，每15分钟记录一次气压，将每个气压抽空至40 Pa以下，静置2个小时，然后检查气压。如果两者之间的中间压力大于67 Pa（极限值为133 Pa），则可以确定内部密封良好，继续保持真空环境2小时，并检查容器中的多余水分。干水SF6和气体加气之前，如果不超过65μL/ L，则在加气时首先要蒸发气瓶中的SF6，以防止SF6液体直接填充设备并监控气瓶。当气压继续下降表压0.14MPa时，应停止充气而不充气。气球充气完成后的24小时，应测试设备和设备中的空气湿度，干燥空气，CF4和SF6气体，以符合GB50150和GB/T8905的明确要求。
6、结束语
由上可知，GIS绝缘子放电故障容易受到材料、环境等因素的影响，为此有关人员应当在安装和检修的过程中做好其的清洁度以及密闭性等方面，做好其在投运后的巡视检查工作，就能有效避免到盆式绝缘子故障现象的发生。
参考文献
[1]刘浩军, 何彦良, 何毅帆,等. 252 kV GIS盆式绝缘子沿面缺陷下SF_6分解产物变化规律研究[J]. 绝缘材料, 2020, v.53(06):88-93.
[2]庄丞, 袁传镇, 曾建斌. 表面应力分布对252 kV GIS盆式绝缘子机械性能影响的研究[J]. 电瓷避雷器, 2020, No.294(02):188-193.
[3]李志闯, 郑忠波, 刘一树,等. C4F7N/CO2混合气体中252kV盆式绝缘子工频沿面闪络特性研究[J]. 电工技术学报, 2020, 035(001):62-69.
[4]田方园, 郝艳捧, 邹舟诣奥,等. 环氧复合绝缘表面微裂纹检测的超声临界折射纵波法[J]. 广东电力, 2019, v.32;No.263(12):112-118.
[5]邵先军, 詹江杨, 常丁戈,等. 550 kV GIS盆式绝缘子多气泡放电的测试与诊断[J]. 高电压技术, 2020, 46(2).
[6]徐洋, 周电波, 丁登伟,等. GIS盆式绝缘子表面缺陷的局部放电检测[J]. 高压电器, 2020, v.56;No.374(05):107-112.