500kV_GIS绝缘套管击穿原因分析及处理措施

1、.500kV GIS绝缘套管击穿原因分析及处理措施张文武引言：某厂500kV GIS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1.1 SF6/air套管参数1.1.1 型式；户外、充 SF6气体，用于GIB和架空线间的连接。1.1.2 额定绝缘水平(SF6侧/air侧)：(1) 雷电冲击耐受电压: 相对地(峰值)1550kV(2) 工频耐受电压(50Hz，1min)：相对地(有效值)680kV1.1.3 额定电流：4000A1.1.4 额定短时耐受电流(有效值)：63kA(3s)1.1.5 额定峰值耐

2、受电流： 158kA1.1.6 爬电距离(相对地)：相对地：L相地KdUm 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：Dm300mm Kd1.0300mmDm500mm Kd1.1Dm500mm Kd1.2最小爬电比距，25mm/kVUm最高线电压，550kV 爬电系数：3.61.1.7 相邻套管顶部金属部分最小空气间隙净距4300mm。1.1.8 对瓷质套管，瓷裙升出比S/P0.8(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

3、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56mm。击穿后的绝缘套管现场情况如图1、图2所示：图1 图23. 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

4、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

5、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46 结论 对于一个沿海电厂，