南印妮 李建儒
安康水力发电厂
〔摘 要〕根据变压器差动保护动作现象,通过测试主变绝缘电阻及吸收比、直阻、泄漏电流、介损、气相色谱以及GIS设备SF6气体分析故障原因,解体GIS组合电器设备,发现出线套管绝缘盆子对筒壁放电的故障点,从而有序安排处置并短时间完成安全投运,有力的提升了GIS组合电器事故判断综合能力,进一步完善故障处理流程及防范措施。
〔关键词〕 故障 分析 处理 措施
一、 前言
某水电厂装机容量4×200MW,机组采用单元接线方式,3台机接330KV母线,1台机接110KV母线,330kV、110kV母线接线形式均为双母线。4台机组的保护系统为DGT-801B型保护,双重化配置(分为A柜和B柜)。故障前,330kV双母线按固定方式运行,1#、2#、4#机组并网运行,3#机组备用。全厂负荷为35万kW,其中1#机组带10万kW,2#机组带15万kW,4号机带10万kW。
二、事故检查分析
(一)试验检查分析
机组运行过程中,4FB保护A柜、B柜“变压器差动保护”同时动作, 4号机组事故停机。故障发生后,经相关生产人员对4号主变、GIS设备进行检查、试验,对变压器进行了油色谱、绝缘电阻、直流电阻、介损、直流泄漏等预防性试验,试验结果均正常。试验结果如下:
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2、套管绝缘电阻(MΩ)
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6、气相色谱试验
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从试验结果分析,G3气室H2S、SO2均较历史数据有明显增大,表明分支母线气室(G3)可能发生放电故障。
(二)故障间隔分支母线分解检查
从变压器高压套管处至开关站,依次打开故障间隔故障相分支母线的检修手孔进行了检查。检查发现开关站至GIS夹层母线竖筒下侧绝缘盆子对筒壁放电明显,绝缘盆子、屏蔽罩以及罐壁内表面均有严重的放电烧伤痕迹,竖直筒壁内表面烧出两个小坑,最大的深度约2mm,直径约30 mm。放电导致相邻母线筒内粉末污染严重。
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经综合分析判断为GIS分支母线故障。打开故障间隔故障相分支母线的检修手孔检查,发现开关站至GIS夹层母线竖筒下侧绝缘盆子对筒壁放电明显,绝缘盆子、屏蔽罩以及罐壁内表面均有严重的放电烧伤痕迹,竖直筒壁内表面烧出两个小坑,最大的深度约2mm,直径约30 mm。放电导致相邻母线筒内粉末污染严重。
三、故障设备处理
1、SF6气体回收及气室抽真空工作。用SF6气体回收装置将该间隔G3气室SF6气体回收至“0”表压以下,共回收气体471公斤。G3气室B相在耐压及局放试验后回收气体160Kg。气室抽真空均符合规程要求。具体见下表:
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2、对该间隔断路器CB气室进行了降压,共回收气体136公斤,CB气室A、B、C三相气压分别降至0.28Mpa、0.30Mpa、0.29Mpa。
3、将该间隔G3气室A、B、C三相SF6联通铜管路拆除,三相气室独立,每相安装1块SF6维卡表,并将维卡表的信号电缆接入汇控柜内的信号回路。
4、分解与B相分支母线故障盆子相邻的竖直母线筒、水平母线筒,更换了故障盆子及与其相邻的盆子共2个,烧伤的屏蔽罩进行了更换,对分支母线筒内进行了全面检查、清理,对分支母线导体进行了检查,未发现异常情况。
5、烧伤的竖直分支母线筒返厂补焊,内壁补焊2个部位,检查补焊完整,表面处理光洁、无毛刺。
6、打开GIS各段分支母线的检修孔盖板,对分支母线筒内进行全面检查、清理。
7、清理干净母线筒连接面,按要求涂抹密封胶,更换新密封圈,回装分支母线时,均按规定力矩对母线筒连接面螺栓进行了紧固。
8、检修盖板回装前,清理干净了各检修孔盖板的连接面,并按要求涂抹密封胶,更换新密封圈。
9、打开主变高压侧分支母线的吸附剂盖板,交流耐压试验前拆除了内部导体(与变压器套管连接导体),试验结束后内导已安装,检查连接可靠。回装盖板前更换吸附剂和盖板密封圈。
10、故障间隔故障相分支母线回装后,进行了回路电阻测试,所测数据与专业机构提供的管理值相符。具体数值见下表:
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使用仪器:西安中洲电力设备有限公司HLDZ-III型回路电阻仪
四、设备投运过程
(一)补充SF6气体工作。故障间隔G3气室共充入试验合格的SF6气体(新气)374公斤,CB气室试验合格的SF6气体(新气)132公斤,各气室压力充至额定值,微水试验合格,具体数值为:
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(二)交流耐压试验及局部放电试验
(1)分支母线故障处理完毕后,电科院进行交流耐压试验及局部放电试验,试验前在分支母线的开关站竖筒顶部加装过渡母线筒并安装高压试验套管。试验结束后已拆除。
(2)交流耐压试验前拆除了内部导体(与变压器套管连接导体),试验结束后内导已安装,检查连接可靠。
(3)交流耐压试验时,零起升压至210kV停留5分钟,继续升压至310kV停留3分钟,升至408kV停留1分钟后电压降至零。监视试验时无内部击穿放电及其它异常现象。
(4)交流耐压完成后,将电压升至252kV,将传感器放置气室之间的盆式绝缘子上,进行局部放电测试未发现异常现象。
(三)设备投运
经过对分支母线B相发生接地短路处置,拆卸GIS分支母线、更换绝缘盆子、清理气室、试验等工作。经过对分支母线零起升压、机组分别带负荷100MW、160MW运行,检查分支母线无异常后投入运行。
五.总结措施
1.事故判断处置能力进一步提升。主变发生差动保护动作,经检查,变压器高低压绕组绝缘良好,直流泄漏电流试验合格;套管试验合格;高低压绕组介损合格。判断变压器本体及高压套管无故障,其相连GIS设备可能存在故障,经电科院对相关GIS设备进行进一步检查确认B相分支母线故障盆子。
2.故障处置流程清晰。分解与B相分支母线故障盆子相邻的竖直母线筒、水平母线筒,更换了故障盆子及与其相邻的盆子共2个,烧伤的屏蔽罩进行了更换。经事故7天时间抢修故障机组顺利并网。