1故障经过

某变电站35kv垣洁线路56号开关CSC-211线路保护过流Ⅰ段动作(A、B相短路故障),跳开56号开关,保护动作二次电流为i6.01A,电流互感器变比为600/1,故障电流为9606A。故障前运行方式:110kvⅠ、Ⅱ母并列运行,35kVⅠ、Ⅱ母并列运行,10kVⅠ、Ⅱ母分列运行,35kV垣洁线带30000kw负荷。

2设备运行环境及参数

变电站位于高原地区,海拔2100m。变电站选用某公司生产的35kV中压气体绝缘开关设备。主接线如图1所示,其中电压互感器型号为JDZx-35(A、B、C)型,具体参数如表1。

3故障检查

3.1外观检查

2012年3月26日,检修人员连夜对35kV垣洁线56号线路电压互感器进行拆除检查,发现电压互感器A、B、C相损坏,A、B相有炸裂现象;B相PT损伤严重,侧壁脱离本体,插头脱落,绕组完全毁损;A相PT插头脱落,表面漆层及喷铝层受损;C相表面漆层及喷铝层受损,其它部位正常,如图2所示。

3.2上端柜顶检查

检查35kV垣洁线56号线路电压互感器上端柜顶,发现柜顶插拔处烧损,断路器室压力释放装置动作。将压力释放通道打开后,发现本柜断路器室压力释放盘动作,压力释放通道有大量燃弧喷出的落尘。打开断路器室入孔后,发现气室内有燃弧痕迹。气室内其它绝缘件未受损,铜排和柜体表面有落尘无烧伤痕迹,如图3所示。

3.3断路器气室检查

断路器气室内部PT隔离开关A相动触头变形,未搭在接触铜排上,端头有明显烧灼痕迹;B相动触头端头有烧伤痕迹;A相CT旁气室壁有明显烧伤痕迹;A相和B相CT上部铜排安装螺栓头烧伤,断路器室顶部位置有电弧烧伤痕迹,如图4所示。

4故障分析

4.1现场故障分析

根据现场检查,发现垣洁线线路PTB相烧伤比A相严重,初步判断垣洁线线路PIT先发生A相接地故障,母线电压升高后引发垣洁线B相线路PT绝缘击穿,发生A、B相接地短路故障。

4.2电气试验分析

试验人员对受损设备进行电气试验,柜体A、B、C三相对地绝缘电阻为零;A、B相电压互感器一次绕组电阻为无穷大;C相电压互感器一次绕组电阻为9800Q。说明A、B两相电压互感器一次绕组完全烧断。根据设备沿面放电特点,沿面放电时不会造成干式电压互感器开裂损坏。

4.3两次击穿情况对比分析

2011年3月30日0:38,35kV垣洁线、35kV垣宏回A、B相电压互感器击穿,如图5所示;2012年3月26日19:7:58,35kV垣洁线56号线路电压互感器A、B、C相损坏,A、B相有炸裂现象。

通过两次PT烧损故障对比分析,得出以下结论:

1)两次击穿均发生在电压互感器法兰根部,说明与法兰根部电场过于集中有关。正常运行条件下,在靠近带电T处有丝丝电晕放电声,表明电压互感器电场不均匀,如图6所示。

2)两次击穿均在负荷最大的间隔发生,负荷较大的柜体与空间隔柜体温差达到4℃。初步分析,大负荷电流引起的过热,加速了套管根部电晕放电对绝缘的损伤。

3)根据35kV充气柜电压互感器安装结构,发现套管法兰根部存在应力不均匀现象。

5应对措施

1)对35kV充气柜电压互感器套管根部均匀涂刷一层半导体绝缘漆,以改善电场分布;在电压互感器外护套表面喷涂绝缘涂料,防范绝缘龟裂引起的损伤。

2)为减少大负荷间隔开关柜温度较高对设备绝缘的影响,建议尽量避免大负荷间隔并排一起运行,同时对负荷较大的35kV充气柜所在的高压室长期开启通风装置。

3)停电检修时,对35kV充气柜PT外绝缘进行全面清洁。

6总结

故障出现后,先后对35kV充气柜电压互感器采取套管根部涂刷半导体漆、表面外护套喷涂绝缘涂料、大负荷间隔调整等方法,有效提升了设备健康运行水平。自2012年4月1日处理后,35kV充气柜电压互感器运行中电晕声明显变小,未发生任何故障,保证了设备安全可靠运行。