马小林，马晓娜

（国网青海省电力公司检修公司变电检修中心，青海 西宁 810008）

1 概述

2018 年04 月16 日21 时28 分，某750 kV 变电站主控室事故警铃响，监控后台机信息窗打出：7512、7522、7532、7552、7562、7570 断路器跳闸，750 kVⅡ母母线保护RCS-915E、WMH-800A 母差跳闸动作。

2 故障检查情况

检查750 kV Ⅱ母所属设备外观正常。750 kV Ⅱ母RCS-915E 母线保护信息：变化量差动动作，稳态量差动动作，动作相别为C 相，最大电流有效值为10.94 A，折算故障电流27.35 kA。750 kV Ⅱ母WMH-800A 母线保护信息：差动保护动作，A 相差流为0.005 A，B 相差流为0.006 A，C 相差流为10.637 A，折算故障电流为26.59 kA。

750 kV Ⅱ母及所属隔离开关气室压力、外观检查正常。对气室进行气体成分测量，75702 隔离开关C相SO2气体组分超标，值为110.9 μL/L。

3 原因分析

3.1 返厂解体情况

拆除与隔离开关对接的L 型罐体包装盖板，隔离开关静侧盆式绝缘子通气孔位置有黑色痕迹，为隔离开关故障后热气流熏蚀造成。拆除隔离开关静触头侧装配，发现隔离开关静触头侧屏蔽罩烧蚀较严重，屏蔽罩六点钟方向存在放电烧蚀孔洞，椭圆形，长轴直径53 mm，短轴直径43 mm。盆式绝缘子对应边缘位置被熏黑，静触头侧屏蔽罩与隔离开关静触头偏心，按压静触头侧屏蔽罩，静触头侧屏蔽罩可轻微晃动。拆解隔离开关静触头装配，发现导体存在黑色痕迹，其位置与静侧屏蔽罩烧蚀孔洞对应。静侧屏蔽罩通过3个螺栓进行固定，其中靠近烧蚀侧2 个螺栓紧固位置有明显压痕，远离烧蚀侧1 个螺栓紧固位置压痕不明显。盆子固定静触头基座处，有4 个对应螺母紧固位置，其中远离烧蚀侧有明显喷溅痕迹。拆解隔离开关动侧装配，动触头表面存在少量黑点、屏蔽罩表面存在大片黑色痕迹。检查拆卸的绝缘杆，绝缘杆外表面有部分熏黑痕迹，无贯穿性放电通道。对隔离开关罐体内壁烧蚀部位清理，发现罐体内壁存在放电烧蚀痕迹，烧蚀深度约为4 mm。解体后，整个罐体及相邻气室罐体内壁均粘覆白色粉末。

3.2 故障原因分析

放电主路径为静触头侧屏蔽罩对罐体放电，气体间隙击穿，引起接地短路故障。根据实际运行工况及设备解体情况分析，造成隔离开关发生放电故障的原因有如下几种可能。

3.2.1 现场运行条件导致放电

75702 隔离开关从2017 年7 月运行以来，该气室内水分含量、气体分解物等均在正常范围内。故障发生时运行负载平稳，罐体内部温度相对稳定，隔离开关处于合闸位置，未进行任何操作，当日气温为-2～21℃，无极端天气。因此，可以排除现场运行条件变化造成放电的可能性。

3.2.2 隔离开关结构不合理

表1 工频峰值耐受电压电场强度计算

隔离开关零部件极限尺寸公差积累，静侧屏蔽罩最多向一侧偏移3.34 mm。计算隔离开关合闸工况静侧屏蔽罩沿径向偏移5 mm（大于隔离开关静侧屏蔽罩极限偏移尺寸3.34 mm）工况时，高电位施加相电压峰值耐受电压罐体施加零电位的电场强度，电场强度计算如表3 所示。

表2 相电压峰值电压电场强度计算

表3 相电压峰值电压电场强度

通过表1、表2、表3 计算结果可知，800 kV 隔离开关无论在理论尺寸还是极限公差积累的装配状态下，施加相电压峰值耐受电压，静侧屏蔽罩电场强度计算结果远小于SF6气体间隙许用场强值。该800 kV GIS隔离开关内部电场分布合理，结构设计合理。

3.2.3 隔离开关装配过程现场管控不严，引起的装配质量问题，造成放电

在解体过程中发现静触头侧屏蔽罩与隔离开关静触头偏心，屏蔽罩为旋压件，本身具有一定应力，在隔离开关静触头侧屏蔽罩对罐体放电的过程中，静侧屏蔽罩因承受高温而应力释放，造成静触头侧屏蔽罩反向偏离烧蚀部位[1-2]。

初步分析放电原因是由于静触头侧屏蔽罩紧固不到位，屏蔽罩在电场力的作用下存在偏移，电场分布发生改变，相电压峰值电压下电场强度上升。同时，屏蔽罩长期在电场力作用下，发生振动摩擦，产生的金属碎屑跌落，引起薄弱部位发生电场畸变，导致屏蔽罩对罐体放电。图1 为放电路径及屏蔽罩应力释放示意图。

3.2.4 气室内部异物造成放电

解体后隔离开关罐体六点钟方向烧蚀严重，烧蚀深度约4 mm，静侧屏蔽罩六点钟方向烧蚀严重，两者位置相对应，主放电通道应为屏蔽罩对罐体放电，绝缘子表面无放电通道，属于典型气体间隙放电，其他部件存在黑色痕迹为电弧灼伤或热气流熏蚀造成，不排除存在异物的可能性。

图1 放电路径及屏蔽罩应力释放示意图

4 相关建议及结论

（1）加强安装环节施工工艺管控，避免异物进入气室或绝缘件，引起内部场强畸变，造成设备内部闪络故障。

（2）严格把控设备生产装配过程中的每个环节，避免再次因为零部件安装不到位、不牢固等情况的下，因震动摩擦产生的金属碎屑，引起内部场强畸变，造成设备内部闪络故障。