750千伏组合电器耐压试验异常原因分析

750千伏组合电器耐压试验异常原因分析

丁志锋 ,高宇 ,唐仲学

国网新疆电力有限公司超高压分公司  新疆 乌鲁木齐 830000

摘要：电气设备大修后需经过一定的电气试验检验合格后方可投入运行，本文通过750千伏组合电器设备技术改造耐压后试验过程中击穿故障的实例，综合分析现场工艺流程及安全防护措施设计情况分析了故障原因，讨论了组合电器设备检修关键工序把控的问题。

关键词：组合电器；耐压试验；绝缘击穿

前言

本文对750千伏变电站内组合电器支柱绝缘子击穿故障分析。该次改造实施地位于大风地区，现场防尘措施无法满足组合电器解体实施条件，造成气室内部洁净度不够引起耐压试验中绝缘子沿面放电。

一、基本情况

2022年5月14日，某750千伏变电站为一字型布置的800千伏GIS设备，开展750千伏7521断路器电流互感器TPY绕组改造后耐压试验过程中，连续多次发生7521断路器A相对地闪络，经分相分段逐步加压排查，同时开展各加压气室SF6气体分解产物测试，定位故障点位于75211隔离开关A相断路器侧连接气室，现场立即开展气体回收，检查该气室内部导体绝缘支撑筒表面有明显放电痕迹。

二、现场耐压试验情况

2022年5月14日，750千伏Ⅰ母及750千伏出线间隔同停，开展7521断路器本体对地耐压试验工作，现场耐压试验采用三相同时加压，加压过程中由于现场大风等原因，在老练试验过程中发生数次闪络，由于白天开展耐压试验放电闪络点不易观察，决定分相分段逐步加压开展后续耐压试验工作，A、B、C三相依次开展。

在开展7521断路器A相整体对地耐压试验过程中先后在630kV、715kV发生内部闪络。现场为组合电器，试验加压回路较长，故障定位存在困难，第一次SF6气体分解产物测试未见明显异常。

为彻底排除外部试验回路及耐压设备自身问题造成的闪络，随即开展7521断路器B相、C相耐压试验工作，B相、C相整体加压，先后开展老练试验、耐压及局放试验，耐压试验电压768kV，一次性试验通过。

该轮试验通过后，继续对7521断路器A相耐压试验复测工作，为进一步定位故障点，采取断开7521断路器，分段加压方式定位故障点，试验电压加至760kV后因现场大风造成无晕导线沿面闪络，考虑到绝缘试验积累效应未开展后续复测。根据此次排查已初步将故障点定位于7521断路器A相Ⅰ母侧至75211隔离开关气室之间，为明确具体放电的气室，将断路器恢复至合闸位置状态，7521断路器两侧CT整体承压，人员在试验区域外对疑似故障点进行重点观测，先后在升压至520kV、610kV时发生内部闪络，放电声音来自7521断路器A相Ⅰ母侧至752111隔离开关气室之间，现场停止试验；随即开展SF6气体分解产物测试，发现75211隔离开关断路器侧A相连接气室内SO2含量为0.2uL/L，其余气室测试均未见异常，初步定位该气室内部发生放电击穿。

图1 75211隔离开关A相断路器侧连接气室图

放电气室位置如图1所示，图中各气室颜色代表本次TPY改造工作气体回收过程中气室压力状态，黄色代表额定压力，绿色为额定压力的一半，蓝色为零压，零压区域为耐压考核区域。

三、现场检修工艺追溯

2022年5月9日，开展该气室内部点检工作，现场将气室内部SF6气体回收至100Pa后使用分子筛过滤罐向气室内部注入空气，压缩波纹管并使用吸尘器对气室内部通风30分钟测量含氧量及有毒气体含量合格后，点检人员进入气室内部开展详细点检工作，作业人员进入气室内部使用吸尘器清理气室内粉尘同时使用沾有无水酒精的无毛布对气室内部进行清理。清理结束后对气室内部进行拍照检查确无异物遗留后封闭气室人孔盖板。

2022年5月15日，耐压试验发生沿面闪络故障后再次开展该气室内部点检工作，现场将气室内部SF6气体回收至100Pa后，向气室内部注入微正压SF6气体对气室内部进行充洗，冲洗结束后使用真空泵对气室抽真空至100Pa，然后使用分子筛过滤罐向气室内部注入空气，压缩波纹管并使用吸尘器对气室内部通风30分钟测量含氧量及有毒气体含量合格后，点检人员进入气室内部开展详细点检工作，绝缘支撑筒位置如图2所示。

图2绝缘支撑筒位置示意图

打开人孔盖板后，发现75211隔离开关A相断路器侧连接气室内部绝缘支撑筒表面有明显沿面放电痕迹，绝缘支撑筒表面有多条清晰放电路径，该气室内部经点检无其他放电痕迹，内部无异物。

四、绝缘子返厂检查情况

绝缘子返厂检查发现柱式绝缘子外表面有贯穿性表面放电痕迹，除放电痕迹外，对工件外观进行检查，未发现表面有裂纹、异物等缺陷。

使用百洁布蘸酒精清擦，可以将放电痕迹清理干净。表面清擦处理后，再次检查绝缘件外观，表面光洁无异常，未发现有裂纹、异物等缺陷。

X光探伤检查未发现柱式绝缘子内部有异物、气泡、裂纹、粘接不良等缺陷。

工频耐压试验960kV/5min，无异常；局部放电试验，电压降至600kV/10min，局放值0.8pC。

五、绝缘子故障原因分析

现场搭设的简易防尘棚防尘作用有限，气室解体及电流互感器更换过程中大风将灰尘等微小异物吹入绝缘子上部导体连接金具缝隙内部，现场点检阶段通过抽吸及擦拭的工艺无法将其清理干净。气室抽真空、充气阶段气室内部SF6气体流动形成的阵风将其吹落并附着在绝缘子表面，在耐压试验阶段造成绝缘子表面发生沿面放电。

参考文献：

[1]李建明,朱康.高压电气设备试验方法[J].中国电力出版社