摘要：本文对一起强台风引发的220kV变电站母线刀闸支撑瓷瓶断裂案例进行剖析，对事故处理思路进行分析，并分享经验；找出了刀闸瓷瓶断裂的根源：即长期户外运行造成瓷瓶机械性能劣化、产品批次质量缺陷加之台风“山竹”风力过大最终造成瓷瓶应力不足而断裂。为预防再次断裂，提出了预防户外瓷瓶断裂的建议，即瓷瓶构架“加固补强”改造、定期探伤和定期带电水冲洗，从而保证绝缘瓷瓶安全运行。
关键词：台风；瓷瓶；断裂；事故处理；加固补强
一、事故的发生经过
2018年9月，35年一遇超强台风“山竹”席卷我国南海，最高风力达17级，对深圳电网造成了严重的影响。作为已经投运超过20年的户外敞开式老旧变电站，220kV龙塘站在此次台风袭击中受损尤为严重，台风当天共造成110kV及以上线路跳闸8起。更为严重的是，值班员在台风灾后巡视中发现：场地220kV现龙甲线9523间隔1M与2M刀闸之间C相支撑绝缘瓷瓶（如图1）发生断裂，并向一侧明显倾斜，仅靠着两把母线刀闸之间的导线（带电运行）支撑。倘若支柱瓷瓶完全断掉脱落，则会导致1M与2M之间引线接地短路，造成220kV1M、2M母线同时故障跳闸，可能导致1个220kV变电站及6个110kV变电站不同程度的失压，造成恶劣的社会影响。所幸运行人员及时发现并正确处理，及时将故障点隔离，避免了上述事故的发生。
二、事故处理分析
发现瓷瓶断裂后，值班员立即采取措施，汇报调度。对此次事故处理的分析如下：由于事发的220kV现龙甲线9523线路接220kV1M运行（如图1），需先将故障点95231刀闸隔离，将220kV1M转冷备用。而由于台风过后，220kV户外场地的其他瓷瓶受损情况暂未进行探伤评估，暂不具备倒闸操作条件，于是在转移重要线路负荷后，断开220kV1M所有间隔开关及母联2012开关，将220kV1M转为冷备用状态，并拉开220kV现龙甲线95234刀闸，在故障刀闸瓷瓶两侧装设地刀地线，将故障点隔离。隔离后，检修班组对断裂瓷瓶进行了紧急拆除。拆除工作结束后，将220kV1M及1M上（除现龙甲线外）所有设备恢复运行。而更换新刀闸瓷瓶接于1M、2M之间，更换工作须轮停两段母线，风险高，将择日进行；在此期间，220kV现龙甲线9523通过220kV旁路2030开关代路运行。
附：事故处理过程
13时48分，断开现龙甲线9523开关。
14时43分，合上鹏龙甲线2509、鹏龙乙线2510开关。将所辖重要负荷转供电。
15时30分，断开龙好甲线2253开关。
15时38分，断开荆龙甲线4760开关、#1主变变高2201开关、#3主变变高2203开关。
15时47分，断开母联2012开关。
15时56分，将220kV1M由热备用状态转为冷备用状态，拉开220kV现龙甲线现龙侧95234刀闸。
17时13分，现龙甲线1M侧95231刀闸与2M侧95232刀闸导线之间的下方C相支撑瓷瓶断裂缺陷隔离完毕，检修班组进行紧急处理。
23时04分，220kV1M由冷备用状态转为运行状态。
次日00时05分，将220kV龙好甲线2253、#1主变变高2201、荆龙甲线4760由冷备用状态转为运行状态，220kV鹏龙甲线2509、#3主变变高2203开关由冷备用状态转为热备用状态。
次日03时10分，将220kV旁路2030开关由热备用状态转为代220kV现龙甲线9523开关运行状态。
三、事故处理经验分享
在亲身经历超强台风“山竹”并全程参与此次瓷瓶断裂事故处理后，我将事故经验进行总结并分享如下：
1、本次事故处理的思路为：先隔离故障点（被吹断的1M、2M之间的支撑瓷瓶）——再恢复无故障设备送电。隔离时应直接断开运行1M上所有开关，而不能热倒母线，避免瓷瓶再次断裂；断开主变变高开关后，应合上对应变高中性点地刀；为避免重要用户长时间非计划停电，应提前与调度沟通，将重要负荷转供电；故障的现龙甲线可采用旁路代路的方式运行。
2、为了预防倒闸操作时刀闸断裂，应要求高试班对瓷瓶进行探伤检测，探伤合格后才能操作。探伤检测之前，所有人避免靠近此类瓷瓶，避免瓷瓶突然断裂造成的人身伤害。本次断裂后，要求高试班组对所有场地支撑瓷瓶进行了探伤测试，确保合格后，再进行事故处理操作，避免因倒闸操作导致瓷瓶再次断裂。
3、强台风来临前，必须对站内外隐患黑点进行仔细排查；台风结束后，需要对敞开式变电站所有户外设备进行细致、全面的巡视，重点关注瓷瓶、绝缘子、外飘物等。
4、台风天气后故障高发，且事故处理操作量大，应提前通知休班人员做好加班应急准备，充分休息，并保持通讯畅通。
四、瓷瓶断裂原因分析
220kV龙塘站投产于1995年，至今已运行23年之久。220kV设备接线方式为户外敞开式双母线带旁路，断裂瓷瓶厂家为抚顺瓷瓶制造厂生产。此次台风“山竹”将瓷瓶吹断后，对断裂绝缘瓷瓶解剖分析，发现断裂处存在裂纹，故判断此次瓷瓶断裂的直接原因为：台风“山竹”风力过大，超过了支柱瓷瓶的设计承载力，同时由于瓷瓶存在裂纹，造成瓷瓶应力不足，导致瓷瓶顺着裂纹的位置发生断裂。
此次断裂的支撑瓷瓶由于长期暴露于户外，经历日晒雨淋，使得大部分构架金属部件锈蚀；而一旦金属生锈后，最终使得承载力下降，瓷瓶与金属构件连接处发生裂纹，在遭遇台风等恶劣天气导致支柱断裂。此外据了解，此厂家隔离开关瓷瓶存在批次产品缺陷，易因瓷质劣化、承载力下降，容易造成瓷瓶断裂事故，追溯至2011年，同样在龙塘站发生过一起110kV刀闸瓷瓶（同为抚顺瓷瓶公司生产）断裂事故；因此，长期户外运行造成瓷瓶机械性能劣化、产品质量缺陷是本次断裂事故的深层原因。
五、预防瓷瓶断裂建议
针对上述断裂原因，我认为可以从以下方面改进：
1、进行户外场地瓷瓶构架“加固补强”改造，将站内缺陷批次瓷瓶进行梳理，结合设备停电，对隐患瓷瓶及构架进行加固升级，对锈蚀的设备立柱支架可采用植入芳纶纤维法进行加固；对线路横梁构支架、主变及母线横梁构支架等开展防锈喷涂等工作。
2、对全站瓷瓶定期开展探伤检测，及时发现损伤瓷瓶，避免操作风险。
3、定期开展带电水冲洗工作。户外设备长期经历潮湿、粉尘、油污，久而久之，造成金属锈蚀及绝缘、机械性能下降。因此，定期开展绝缘清洗工作，有助于绝缘瓷瓶安全运行。
六、总结
通过分析案例，对事故处理流程进行梳理，总结分享经验；找出了瓷瓶断裂的根源：即长期户外运行造成瓷瓶机械性能劣化、产品批次质量缺陷加上台风“山竹”风力过大超出承载力。为预防再次断裂，提出了预防户外瓷瓶断裂建议，即瓷瓶构架“加固补强”改造、定期探伤和定期带电水冲洗，从而保证绝缘瓷瓶安全运行。
参考文献：
[1]高铮勇；电力施工企业的主要风险分析和防范[J].云南大学学报，2013.
[2]沈浩；浅谈变电站大型施工危险点及其管控措施 [J]；科学与技术，2014.
作者简介：
沈浩（1988-），男，本科，工程师，从事变电运行工作。
论文作者:沈浩
论文发表刊物:《电力设备》2018年第29期
论文发表时间:2019/3/27
标签：瓷瓶论文; 台风论文; 母线论文; 事故处理论文; 户外论文; 变电站论文; 故障论文; 《电力设备》2018年第29期论文;