江陵换流站平抗套管外绝缘闪络故障分析论文_王喆,洪悦,向权

(国网湖北省电力公司检修公司 特高压交直流运检中心 湖北宜昌 443000)

摘要:本论文对2013年4月江陵换流站平抗套管外绝缘闪络故障进行了分析,找出了故障的具体原因,并针对该故障提出了防范措施,对其它直流输电工程的运行和维护有重要的借鉴意义。

关键字:平抗;套管;外绝缘;闪络

一、事故简要经过

2013年4月29日11:40左右,江陵换流站所在区域出现雷暴雨天气。12:30左右开始,雨势略有减小,13:07,极Ⅰ极母线差动保护动作,极Ⅰ闭锁。现场检查发现极Ⅰ平抗直流母线侧出线套管有明显放电痕迹。

二、事故原因分析

现场对极I直流极母线区域的一次设备进行了外观检查,发现极Ⅰ平抗直流母线侧出线套管上端部四片伞裙、下端部一片伞裙有明显放电痕迹,套管放电点图片如下。

套管顶部的放电点

套管底部的放电点

江陵换流站极I平抗型号为TCH146DR,瑞典ABB生产,2004年6月投入运行。本次发生闪络的套管型号为GOF-SR 1950,瑞典ABB生产。套管外绝缘为硅橡胶材质,呈上细下粗锥形形式,采用大小伞结构。套管外绝缘伞裙长度为5678mm,最小爬电距离为25000mm,折算最小爬电比距为50mm/kV。套管上部大伞裙间距65mm,大伞裙伸出距离70mm;套管下部大伞裙间距62mm,大伞裙伸出距离70mm。

2013年3月年度检修期间,对极I平抗进行了常规试验,包含套管介损和电容量测试,试验结果均合格。抽查平均盐密的最大值为0.111mg/cm2,平均灰密的最大值为0.37mg/cm2。江陵换流站所在区域属于中度污秽区(C级),极Ⅰ平抗直流母线侧出线套管最小爬电比距为50mm/kV,满足污区等级要求。对极Ⅰ平抗套管进行了外观检查及憎水性性能试验检查,憎水性等级为HC3级,憎水性良好。

综合上述情况,故障发生前,江陵换流站无操作,无雷电活动,极I平抗套管爬电比距和表面污秽情况满足防污闪要求。但是极Ⅰ平抗直流母线侧出线套管与器身垂直方向呈一定倾角,在一定雨量条件下,雨水沿伞群边缘下淌,同时由于套管伞群间距较密,易在伞群间形成水帘,水帘越长,伞间剩余空气间隙则越短,最终空气间隙被逐个击穿,导致整个套管闪络。

三、暴露问题

按照国家标准IEC61850《污秽地区绝缘子使用导则》和电力行业标准DL/T 864-2004《标称电压高于1000V交流架空线路用复合绝缘子使用导则》要求,交流绝缘子大小伞伞间最小距离不宜小于70mm,C级污秽条件下爬电系数不宜大于3.5,直流绝缘子要求更高。

江陵换流站平抗套管虽然爬电比距和表面污秽情况满足防污闪要求,但上部大伞群间距仅为65mm、下部大伞群间距仅为62mm,爬电系数4.4,不满足上述标准要求,是导致故障发生的主要原因。

四、整改防范措施

根据雨闪机理,要防止雨闪的发生,关键是要增加空气间隙的长度。因此,有以下防范措施:

(1)增设若干大伞群,阻断水帘(或水柱)的形成。

(2)增加套管的伞间距。

(3)选用上下等直径形式的套管。

江陵换流站利用2014年大修期间对站内平抗直流母线侧出线套管伞裙加装了大直径的辅助伞群,加装后未再发生套管外绝缘闪络事故。

论文作者:王喆,洪悦,向权

论文发表刊物:《电力设备》2017年第28期

论文发表时间:2018/1/18

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江陵换流站平抗套管外绝缘闪络故障分析论文_王喆,洪悦,向权
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