摘要：母线作为变电站的极重要单元，起着输入、输出分配电能的纽带，母线一旦发生故障意味着变电站因失去电源而停电，会造成一定区域面积的停电，因此怎样及时发现或防患 母线故障就显得特别重要，本文通过对一起GIS变电站220kV 2M母线发生故障的分析，让我们能提高对母线故障这一缺陷的原因分析、处理、防范措施，保证220kV GIS变电站的安全、可靠、稳定运行。
关键词：220kV GIS 母线故障、原因分析、处理、防范措施
引言
变电站母线作为电力系统的主要设备，其运行安全、可靠性直接关系到电力系统的安全与稳定，因此现在的变电站大多采用性能优良的GIS母线，其主要特点是检修周期长，性能好，但这主要只体现在设备本身质量上，对于施工质量、工艺、验收未到位所产生的设备缺陷这些原因就会给母线带来故障，通过下文的论述相信能对GIS 母线的缺陷及时发现、防范、处理。
故障过程原因分析与处理及防范措施
一、故障概述：
2007年7月11日12时07分,220kV荷城站220kV GIS 2M母线内部发生对地短路故障，母差保护动作，跳开220kV高荷甲线2748开关、220kV高荷乙线2749开关、220kV砚荷甲线2669开关、220kV砚荷乙线2670开关、＃1变高2201开关、＃2变高2202开关；220kV荷城变电站全站失压。并造成110kV三洲站、富湾站、仙村站失压。
二、事故发生前的运行方式：
（一）事故前220kV系统接线图：
（二）事故前110kV系统接线图：
三、事故发生的经过和处理过程：
（一）事故发生的经过：
1、2007年7月11日12时00分，运行人员开始执行调度令“将220kV2M母线由运行状态转为热备用状态，负荷转1M母线运行。”
2、12时07分19秒，合上220kV高荷乙线27491刀闸。
3、12时07分42秒，拉开220kV高荷乙线27492刀闸。
4、12时07分55秒，荷城站220kV 2M母线母差保护和1M母线母差保护同时动作，跳开220kV高荷甲线2748开关、220kV高荷乙线2749开关、220kV砚荷甲线2669开关、220kV砚荷乙线2670开关、＃1变高2201开关、＃2变高2202开关，荷城站全站失压。（220kV 2M母线母差保护和1M母线母差保护同时动作的原因是：进行倒母线操作时，母联开关设置为死开关，并投入“手动互联”转换开关。）
5、110kV秀丽站:110kV备自投动作跳开110kV荷秀线128开关，合上110kV南秀线122开关，无失压。110kV溢秀线开关无动作，溢达电厂跳机。
6、110kV禄堂站：110kV备自投动作跳开110kV高禄乙线122开关，合上110kV高禄甲线121开关，无失压。
7、110kV三洲站：110kV线路备自投动作，切除110kV荷三线126开关、合上110kV高三线125开关后再跳开，110kV三洲站失压。
8、110kV仙村站：事故前110kV荷仙线、高仙线均带负荷运行，故110kV仙村站110kV线路备自投装置不动作，110kV仙村站失压。
9、110kV富湾站：110kV富湾站110kV线路备自投不动作，110kV富湾站失压。
（二）事故发生后的处理过程：
1、事故发生后，运行人员立即向调度汇报基本情况，并向调度询问相关110kV站的情况后汇报各领导，相关领导并根据情况适当安排人手到站处理。
2、运行人员从调度得知：110kV三洲站、富湾站、仙村站全站失压，禄堂站、秀丽站有备自投动作信息，并立即到禄堂站、三洲站与富湾站检查。其中检查三洲站备自投动作合上高三线125开关，但备自投装置判断系统电压低又断开高三线125开关，
3、12时18分，调度人员通过调整电网运行方式，恢复110kV三洲站、仙村站、富湾站运行。12时38分，通过110kV荷秀线, 恢复荷城站＃1主变运行，荷城站所供的10kV用户恢复供电。
4、在220kV荷城站现场，运行人员经过对有关保护动作和设备情况的检查，初步判断220kV 2M母线存在对地故障，并由运行人员迅速向调度中心报告情况，申请将220kV 2M母线和220kV高荷乙线间隔转为检修状态。
5、14时39分，220kV 2M母线和220kV高荷乙线间隔转为检修状态，220kV 1M母线、其余220kV 间隔和＃2主变恢复运行。
6、220kV 2M母线和220kV高荷乙线间隔转为检修状态后，在现场由试验人员进行了SF6气体分解物测量、直流电阻、绝缘电阻等试验，判定220kV 2M母线曾对地发生对地短路故障。
四、对故障设备的检查情况和原因分析
在7月12日13时，完成对2M母线筒回收气体后，打开封盖，发现了2M故障点，故障点位于：＃2变高与砚荷甲线间隔之间的2M母线筒伸缩节向砚荷甲线方向约500mm处。母线筒内部导体对接处的导电杆与触指接触不良，长时间发热，使抱紧弹簧失去弹性，造成导电杆与触指间产生间隙，继而产生电弧，烧熔的金属颗粒滴落到母线筒内壳上，使得触指座屏蔽罩对筒体内壳放电（详见相片）。2004年对砚荷甲线（天荷线）、母联、砚荷乙线（肇荷线）共3个开关间隔进行扩建，同时扩建相应的母线筒。当时安装伸缩节将新、旧母线筒对接，安装工艺要求活动导电杆插入触指座后应将活动导电杆的中心螺纹孔拧入触指座的导向杆螺纹，插入深度应为35-12mm。但安装人员在荷城站现场安装此伸缩节对接处的活动导电杆时，没有将导电杆拧入触指座的螺杆，螺纹没有连接。从附件2触指座与活动导电杆局部装配图可以判断，实际安装时导电杆插入深度少于12mm，没有达到35-12mm的安装工艺要求。设备运行后在电动力的作用下，该活动导电杆逐渐缓慢地从触指中往外退，当活动导电杆与触指接触面积越来越少时，造成局部接触电阻增大，长时间发热，使抱紧弹簧失去弹性，从而造成活动导电杆与触指间产生间隙，继而产生电弧。在电弧作用下，烧熔的金属颗粒滴落到母线筒内壳上，使得触指座屏蔽罩对筒体内壳放电，母线对地短路，母差保护动作。
因此，这次故障的发生最主要原因是由于沈高厂家在变电站现场的安装工艺控制不严及有关人员验收不到位造成的。
五、防范措施
1、加强验收人员GIS设备监造，提高技术水平，严格执行《广东电网公司GIS监造导则》。
2、严格执行GIS设备的现场安装调试及交接试验的有关管理规定、规范、规程加强对现场安装的中间验收和总体验收。
3、积极推广SF6气体组分测试工作，开展GIS气体质量普查工作。
4、对运行中的220kV、110kVGIS进行SF6气体分解物的测量工作。
5、加强GIS设备局放测试工作，通过测试运行中的GIS设备有无产生高频信号判断设备是否正常运行。
6、加强变电站母线负荷功率的监视和计算，母线正常运行时流进母线和流出母线负荷功率基本相等即流进母线和流出母线负荷功率差值为零，如母线负荷功率差值不为零，说明母线有故障才会导致负荷功率损失。可通过转负荷等办法直接停缺陷设备，避免事故发生。
7、加强GIS设备红外成相测温工作，及时发现隐患设备。
8、落实验收人员技术、技能培训，应安排具备相关专业水平且工作经验丰富的人员进行设备验收。防止设备带缺陷或不合格带电运行。
9、落实对安装人员工作全过程的实时的监督及安装工艺和质量的考核制度，包括建立黑名单制度抵制不良施工队，同时也建立对验收人员进行考核的制度。
10、要求安装和验收人员有极高的工作态度，包括全面、细心、细致、认真、负责、严谨的态度，验收结果拍照留底以后备查。
11、设备安装过程要做好防尘、防潮措施拆下来的部件必须放在清洁的塑料布上，绝缘件擦拭干净后用塑料布包好，排查所有已装配完导电杆的内壁，并对导电杆进行彻底清洁。
结论
电气设备的安装工艺或安装质量的好坏直接影响设备的安全稳定运行，现时的电网建设基本都由外来施工单位承包，这些外来施工存在赶工程进度和赶安装时间的问题，另外这些外来施工人员的安装工艺和安装质量的水平也存在差距，有些可能没有安装的经验和水平就直接参加工作，有的根本没有一定的资格、资质或人员工作态度马虎、随意。这给投运后的设备带来极大的安全隐患，这也是摆在当前电网设备安全的一个突出问题，这需要每一位电网员工进行深思，特别是设备验收人员怎样提高觉悟和水平来管控及把关来进行设备的验收，杜绝设备带缺陷投入运行，这就要求验收人员具有丰富的工作经验、工作知识和工作态度，工作知识体现在相关规程、规定、规范、制度、理论的熟炼掌握上，工作经验体现在自己的工作经历且取得的收获，所以平时要多做、多练、多培训以累积工作经验、提高技术、技能，工作态度体现在全面、细心、细致、认真、负责、严谨的态度上，这样才能真正把好设备验收关，以防由于设备安装质量差而留下隐患所发生的事故。
另一方面加大对施工单位的督查力度，发现有影响不良安装工艺或安装质量的情况及时处理，另一方面如能及早发现设备隐患要立即将故障设备隔离，一般设备的缺陷发展到事故发生要经过一定时间，只要全面正确进行分析，如上文能应用母线功率平衡这一原理及时发现母线故障，采取直接隔离故障设备，就可避免事故的发生。
作者简介
论文作者:许昌华
论文发表刊物:《电力设备》2019年第13期
论文发表时间:2019/11/12
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