赵 淼

(中国大唐集团科学技术研究院有限公司华东分公司，安徽 合肥 230031)

220kV变电站母线MOA故障原因分析及防范措施

赵 淼

(中国大唐集团科学技术研究院有限公司华东分公司，安徽 合肥 230031)

文章分析了MOA下节故障接地的原因，提出了对同厂家同型号MOA专项隐患排查及开展红外测温和带电测试等防范处理措施。

MOA；解体检查；受潮；接地故障

近年来MOA运行异常及故障爆炸等时有发生，严重影响了电力系统的安全稳定运行。为提高MOA的运维水平，本文对某220kV变电站母线MOA在工作电压下放电接地故障进行了分析，并提出了预防同类故障应采取的防范和处理措施。

1 MOA故障简介

2014-04-13日18：06，某220kV变电站Ⅰ套和Ⅱ套母差保护动作，1号主变220kV侧开关、2号主变220kV侧开关、母线所带线路开关跳闸，变电站为单母线运行，故障后全站失电。变电站220kV侧为单母线接线带2回进线电源，1组母线TV和1组母线MOA，1号和2号主变压器并列运行；110kV侧为双母线带旁路母线接线，母线带7回出线和2组母线TV；10kV侧为单母线分段接线，Ⅰ母线带4回出线、2组电容器、1台TV和1号所用变，Ⅱ段母线带2回出线、2组电容器、1台TV和2号所用变。故障发生前变电站无操作，变电站附近无落雷。

现场检查10kV和110kV场地设备未发现异常，220kV场地发现母线MOA B相上节均压环和上节MOA单元下法兰处有明显击穿点，MOA防爆膜全部动作，喷弧口有烧痕，放电计数器己烧损，现场检查如图1～图3所示。故障时天气情况良好。故障MOA型号为Y10W1-200/520，1997年生产，1998年投入运行，己运行17年。故障后对整组MOA进行更换，对A和C 2相进行试验，对B相进行解体检查。

图1 故障MOA外观图

图2 首端均压环局部图

图3 中间法兰局部图

2 MOA试验和解体检查

2.1 MOA试验及分析

查阅试验记录，本组MOA2013年试验合格，数据如表1所列。

表1 2013年某变电站220kV母线MOA试验数据

对B相MOA法兰与瓷外套结合部位进行了金属超声探伤，未发现瓷件缺陷。A相和C相电气试验数据如表2所列，鉴于故障后B相MOA绝缘电阻为0，其它绝缘试验项目未开展。由表1和表2的数据对比可知，故障后测得A相和C相MOA上、下节U1mA比2013年同比下降5.71%、5.0%、5.6%和6.8%，己接近或超出规程《规定》值(±5%)，A相和C相MOA阀片存在受潮老化的可能性。

表2 故障后某变电站220kV母线MOA

2.2 MOA解体检查

为深入分析故障原因，对故障相(B相)进行了解体检查。B相2节MOA单元4张防爆膜有3张防爆膜完全烧蚀，1张防爆膜未完全烧蚀(上节顶端)但己开裂。MOA下节密封面均有锈蚀痕迹。

将2节MOA阀片芯体抽出，MOA上节绝缘纸板筒由内到外部分烧损，下节己严重烧损炭化。氧化锌阀片外观检查发现MOA上节首端向下第34片、35片阀片己明显开裂，阀片拆解后，阀片内部有明显开裂和孔状贯穿点，如图4和图5所示。上节共46片阀片仅7片外观未见破损，其它阀片均有明显击穿点或裂纹。阀片外侧表面无电弧烧蚀痕迹，MOA上节单元击穿放电通道在MOA阀片内部。

下节MOA外表面烧损严重，绝缘薄板筒在一侧己经炭化，阀片无开裂，中间无贯穿性烧穿孔洞，芯体中间铝垫块单侧己经大面积烧融，放电电流主要流经阀片外表面，沿放电通道的阀片表面有高温烧融痕迹，如图6所示。采用95%纯度乙醇擦拭后，对下节46片阀片进行绝缘电阻测试，阻值均为0MΩ。

图4 氧化锌阀片外观检查

图5 35号阀片击穿点

图6 MOA下节芯体外观检查

3 MOA故障接地原因分析

该结构型式的MOA为过渡产品。在长期运行过程中，此类MOA在防爆膜密封处易受潮，潮气和水分逐渐渗入MOA内部，在电气性能上表现为有机绝缘件和MOA阀片侧面的绝缘下降，全电流明显增加，阻性电流成倍增长。其在事故中表现为瓷套内壁或阀片侧面有明显的闪络痕迹。

本次故障中，MOA下节密封法兰平面有锈蚀，存在内部受潮迹象。2节MOA放电通道不同，上节MOA中电流主要流经阀片本体，阀片2端喷铝面有大电流集中通过后的放电斑痕，下节MOA沿绝缘薄板筒和阀片外表面闪络。综合试验和解体检查结果分析认为，因MOA下节单元受潮引起绝缘薄板筒和阀片外表面绝缘性能下降，导致两节MOA电压分担不均匀，MOA上节承担电压高，下节承担电压低，运行一段时间后，MOA上节单元部分阀片老化，造成MOA参考电压下降，阻性电流和功率损耗增加，形成恶性循环，导致MOA上节整体加速热老化，最终引起整支MOA在工频电压下动作，形成了上节流经阀片本体，下节流经受潮阀片外表面和绝缘薄板筒的击穿放电通道，MOA对地放电引起保护动作。

4 故障处理措施

为防止同类故障再次发生，给出处理措施如下：

(1)更换。对省内同厂家同型号，在1996至1998年间生产的的MOA开展专项隐患排查工作，若历史数据比对发现U1mA低于规程要求应及时排停电进行更换。

(2)整改。下阶段对该设备供应商2000年前生产的与故障MOA结构型式相同的设备，进行退役整改。

(3)加强监测。在未更换前要加强MOA运行管理，缩短状态检修周期，积极开展红外测温和泄漏电流带电测试，发现问题及时处理。

5 结束语

MOA通过几十年的技术发展与应用，己成为电力系统各电压等级主要的过电压保护设备，其运行状态是否良好直接影响系统的安全稳定运行，因此要提高MOA的检修和维护水平，加强历年预试数据比对分析和雨季或大负荷前的带电检测工作并及时消缺，为电网的安全稳定运行提供可靠的技术保障。

[1] 宋继军，菅雅弘．金属氧化物MOA现状及发展趋势[J]．电力设备，2005，(8)：1-3．

[2] 梁峰，朗米兰．110kV氧化锌MOA异常诊断实例分析[J]．黑龙江电力，2013，(5)：446-448．

[3] 姚爱明，幸荣霞．一起金属氧化物MOA缺陷数据的分析及预防措施[J]．电瓷MOA，2011，(6)：61-69．

[4] 贾宏智，田野．一起金属氧化物MOA故障分析及应注意问题[J]．吉林电力，2011，(6)：39-40．

[5] 郝贵敏．220kV变电站MOA故障原因分析及处理措施[J]．河北电力技术，2012，(31)：15-17．

[6] DL/T 596-1996 电气设备预防性试验规程[S]．

[7] DL/T 393-2010,输变电设备状态检修试验规程[S]．

[8] 王剑．华北电网进口500kV氧化锌MOA的事故情况[J]．华北电力技术，2000，(6)：4-6．

[9] 俞震华．氧化锌MOA故障分析及性能判断方法[J]．电力建设，2010，(11)：89-93．

[10] 陈化钢．红外测温技术在带电设备故障诊断中的应用[J]．安徽水利水电职业技术学院学报，2015，(1)：39-41．

(责任编辑 陈化钢)

Fault analysis and treatment of bus MOA in a 220kV substation

ZHAO Miao

(China Datang East Corporation Science and Technology Research Institute Co.,LTD. East China Branch,Hefei,230031,China)

In this paper, specific inspection, infrared temperature measurement and on-line test are suggested to apply to the same type of MOA made in the same factory.

MOA；disassembly inspection；damp；grounding fault

2016-09-18；

2016-09-20

赵 淼(1985-)，男，黑龙江齐齐哈尔人，硕士，工程师，主要从事电气设备技术监督、故障诊断和试验检测工作。

10.3969/j.issn.1671-6221.2016.04.001

TM4

A

1671-6221(2016)04-0001-03