摘要：HGIS组合电器由于占地面积小，运行可靠性高等优点，在电力系统中得到了广泛应用。但近年来，GIS(HGIS)组合电器的事故发生相对频繁，国内已发生了多起事故，严重威胁了电网的安全运行。
关键词：HGIS；事故原因；处理措施
1.事故经过
某500kV变电站500kV系统采用3/2接线方式，设备为HGIS，I母和II母并列运行，X1线接于第4串5022、5023断路器运行。2012年12月21日19时46分X1线双套线路保护动作，5022断路器B相单相跳闸，B相单相重合不成功，跳三相，故障测距显示为0.116km。20时30分变电站监控后台报“5022B相断路器2号气室SF6气体压力降低报警”。现场检查发现，50222B相隔离开关2号气室(VT气室)SF6压力为0.04MPa(额定压力为0.4MPa)，VT气室与电流互感器气室(CT气室)之间法兰面有大量黑色胶状物溢出，5022间隔有刺鼻性气体存在。
2.故障原因分析
发生事故的500kVHGIS型号为ZHW-550，系国内某厂家产品。故障发生时，天气晴朗，系统运行方式正常，变电站无任何操作，说明设备是在正常运行电压下，内部产生放电，并逐渐形成贯穿性放电通道，可排除过电压等外部的因素。
运行中例行试验数据和巡检无异常，故障时2号气室气压无异常，说明设备不存在泄漏的现象，可排除由于SF6气体绝缘问题造成设备内部放电的因素。从设备解体检查情况及以上分析，可以确定，设备内部放电的直接原因是由于产品质量不良，投运前设备盆式绝缘子内部可能存在气隙等缺陷，但气隙很小，老炼和耐压试验及局部放电试验均不能发现缺陷的存在。设备投运后，在工作电压作用下，气隙产生局部放电，但由于气隙中场强比固体介质高，而气隙的击穿场强远低于固体的击穿场强，因此，设备长期存在局部放电而并不被击穿，故设备在首次例行试验和维护性检修时试验数据无异常。同时局部放电产生的活性气体如O3、NO、NO3等对盆式绝缘子产生氧化和腐蚀作用。放电产生的电子被SF6气体捕获，SF6气体的绝缘性能下降。随着盆式绝缘子劣化的逐渐加强，局部放电能量的增大，SF6气体的绝缘性能进一步下降。首先在盆式绝缘子凸表面侧与屏蔽罩处发生局部放电，然后不断发展，最终发生贯穿性放电，导致接地短路。该种击穿形式属于电化学击穿。击穿时产生的电弧导致盆式绝缘子炸裂，产生的高温导致密封圈灼伤熔化形成黑色胶状物溢出，并致使故障气室漏气。
3.处理措施
3.1故障设备更换
由于50222B相VT气室内部附件隔离开关触头、触指、屏蔽罩、导电杆等已被灼伤并受到放电分解物灰尘的严重污染，所以对罐体进行整体更换。将高压套管吊至地面放倒清洗，对套管底部支撑罐进行卸装清洗。对CT气室及连接罐进行清洗。部件更换后，对故障及相关气室加干燥氮气，抽真空处理后充入合格SF6气体，静止48h，进行交流耐压工作，试验合格后恢复正常运行。
3.2同批次产品排查
因同批次产品在该站共有7个间隔，为避免再次发生类似事故，在故障设备停电修复期间抽取编号1、2、3的盆式绝缘子返厂检测分析，抽取的盆式绝缘子示意位置如图1所示，其中编号1为发生放电故障的盆式绝缘子，编号2为支撑盆式绝缘子，外观完好，编号3为隔板盆式绝缘子，凹面有烧灼痕迹。
3.2.1编号1绝缘子试验情况
由于编号1绝缘子已破损，故仅能取样进行玻璃化转变温度(Tg)、密度和固态质量分数检测。在未烧损的4个部位取样，检测数据见表1。
3.2.4检验结论
编号1、2、3盆式绝缘子的密度、固体质量分数和Tg试验数据符合QB.0KB.643.035《ZF15-550盆式绝缘子的检验与验收规程》中的规定。编号2盆式绝缘子例行出厂试验数据未见异常。编号3盆式绝缘子未通过水压强度试验，在水压强为1.2MPa时发生破裂，其余试验数据未见异常。编号3盆式绝缘子在故障盆式绝缘子最下方，在故障中已受到损失，未能通过水压强度试验，也属正常现象。通过上述相关试验和检测，可以确定该批次盆式绝缘子中，只有个别设备质量不良，不属于家族缺陷。
3.3带电检测
连续3个月对该站500kVHGIS设备开展超高频、超声波局放等带电检测，并对数据进行对比分析，未发现异常。
4.结语
盆式绝缘子质量不良是造成VT气室闪络击穿的直接原因。
设备厂家要加强对盆式绝缘子等关键原材料及组部件的采购及质量控制检测，切实提高设备质量。
新投运的HGIS等充气设备在一年内应争取做一次现场局部放电试验，如果发现局放量明显增大，应查明原因。
应研发或采用能够有效地监测HGIS等充气设备内部绝缘的在线或带电监测装置。
参考文献：
[1]汪晓明.何萍.刘衍.晏年平.一起500kVHGIS事故的分析及处理[J]．高压电器，2014(1).
[2]吴蓉.浅析500kVHGIS隔离开关合闸不到位故障[J].城市建设理论研究，2014(5).
论文作者:郭振锋
论文发表刊物:《电力设备》2017年第22期
论文发表时间:2017/12/12
标签：绝缘子论文; 设备论文; 故障论文; 编号论文; 气体论文; 局部论文; 事故论文; 《电力设备》2017年第22期论文;