长安福特马自达发动机110kV变电站GIS电缆终端故障初步分析与探讨

摘要：分析长安福特马自达发动机110kV变电站GIS组合电器进线端故障情况，提出设备制造及安装过程中需注意问题，为以后GIS设备、电缆终端头制造及施工配合安装做初步分析探讨。

关键词：变电站 组合电器 事故 分析 探讨

一、变电站情况

1、长安福特马自达发动机有限公司110kV变电站建设25000KVA-110/10双绕组主变2台，110千伏电缆进线2回， 采用内桥接线； 110千伏侧选用GIS设备。10千伏侧电缆出现24回，采用单母线分段接线，远景10千伏电缆出线26回。

2、变电站采用全户内布置，110千伏配电装置布置在二层，主变、10千伏配电装置、电容器、接地变、控制室等布置在一层。

3、本变电站是由南京苏逸实业有限公司施工，工程自2006年7月进场，至2006年9月中旬竣工投运，竣工投运时南京供电公司对双电源进线正式命名为殷马线、殷长线。发生事故当日已安全运行一年。

二、故障前运行方式

1、110kV殷马线787开关供110kV 1段母线带1#主变，变二侧101开关供10kV 1段母线。

2、110kV殷长线790开关供110kV 2段母线带1#主变，变二侧201开关供10kV 2段母线。

3、110kV母联710开关、10kV母联110开关在热备用。

三、事故经过：

1、12：52110kV殷长线失电，10kV备自投动作（201开关断开，10kV母联110开关合上）

2、13：09后台机显示SF6气室告警（0.58―0.60MPa）

3、13：32后台机显示790开关合闸闭锁（气压小于0.58 MPa）

4、值班人员到现场检查发现GIS控制柜E04间隔3号气室告警，2号气室闭锁。

四、汇报方式

1、运行部门在12：55跟厂方相关负责人联系，汇报失电情况。

2、汇报同时发现13：09后台机显示SF6气室告警，建议厂方跟南京供电公司申请110kV殷长线转线路检修状态。

五、调度发令

1、110kV母联710开关由热备用转冷备用。

2、拉开2#主变变一侧7021刀闸。

3、110kV2段母线压变由运行转冷备用。

4、110kV殷长线转线路检修状态。

六、事故现象

事故发生后，系统发出SF6压力低报警，接着系统发出SF6闭锁信号。通知GIS厂家派技术人员第一时间感到现场进行检查，首先从外观没有发现漏点，接着厂家对GIS进行包扎并检漏，确认CT中间连接处有漏气。为了进一步了解事故情况，经现场建设单位、运行单位、施工方（电缆、电气安装）、厂家（电缆终端及GIS设备）同意，对进线电缆仓进行解体检查。解体后，发现有以下几点结果：

GIS电缆仓内有大量SF6电介化学物质；

1、电缆仓隔离刀闸动静触头支撑绝缘子、传动杆及十字罐内壁布满黑色点状物质；

2、GIS电缆终端头触指弹簧及屏蔽罩损坏；

3、GIS电缆终端外观检查发现一相环氧套管中间烧损凹陷，且有裂纹，另一相环氧套顶端有一大片黑色污物，但外观没有损坏现象。

4、对损坏GIS电缆终端进一步拆解，发现应力锥外锥面有喷物，下端半导电与绝缘结合处有一电弧烧损痕，长约4cm，其余表面完好，环氧套中部有贯穿裂缝，拔下应力锥后，应力锥内孔和电缆绝缘界面无放电痕迹，绝缘均完好，其它两相终端拆解后，内部完好。

七、事故分析与探讨

从故障终端拆解情况和放电痕迹看，故障终端应该是环氧套管外表面放电，电弧逐渐烧损坏环氧套管，最终导致套管开裂，导致短路和气体泄露。

环氧套管外表面放电可能由以下三方面造成：

1、GIS舱内SF6气压低；

2、GIS舱内SF6气体受污染，绝缘性能下降；

3、环氧套管表面被污染。

从事故运行记录看，该事故可排除SF6气压低的原因，但舱内SF6气体中导电粉尘含量是否超标，因故障后没有采样，无法检测确认，但从故障后终端上的痕迹看，环氧套管表面被污染的可能性较大，理由如下：

1、另一非故障相终端环氧套管顶端黑色污责的形状和相对位置及物质的性质看均不应是故障终端造成。形状上宽下窄，边沿较规则的倒梯形，四周无任何飞溅物，污渍在故障终端裂缝上端，如为故障终端喷射造成，喷射应是从下向上的，那么该套管上端金属接头必有污物；但上面金属接头上无污物；喷射时压力肯定是大小不一，喷射物的角度和距离也不一，因此必有污物掉落到套管下面的锥面上，而该终端套管下面靠故障终端裂缝处近的表面也无任何污物；该污物与环氧套管沾附，应为粘状和流体物质，而终端为干式终端，电弧烧损时只会形成粉尘状物质。

2、从此终端套管上污渍的形状及位置看更可能因上部有流体物滴落后，向下浸透，流淌造成。

3、故障终端裂口四周也变为黄色，此颜色变化处并没有电弧烧损痕迹，与非故障相终端上的污渍形成的颜色变化相似。

4、从现场调查的情况分析，放电应是从A相电缆头内部开始，并产生严重的拉弧，导致电缆头绝缘子开裂，SF6及绝缘材料分解的产物喷出到GIS内部。由于GIS内部没有发现明显的部件损坏或松动，也没有发现放电的痕迹，可以判断GIS内部没有受到严重的损坏，经过简单修复更换受污染部件后可以重新投入使用。

八、存在问题及预防措施

针对上述事故初步讨论分析，对GIS组合电器制造质量及安装方案，尤其是电缆进线端与GIS设备连接处的质量控制，需注意以下问题并采取预防措施：

1、生产制造：两者结合处，GIS电缆舱制造质量、密封性制造安装质量生产过程中要加强监督；电缆终端加工制造重点考虑电气技术参数，外部件安装前必须擦拭干净后方可进行安装对接。

2、方案制定：GIS电缆终端与GIS设备连接处施工安装前，需对现场安装条件及采取的安装方案进行预先考虑，并制定相应的质量控制措施；

3、人员配合：GIS电缆终端附件厂家、GIS厂家售后服务人员、电气安装及电缆安装施工人员应全力配合，安装过程中出现影响后续投运送电的不确定质量问题，应立即研究解决。

4、技术培训：对于GIS设备与终端连接处的安装，GIS设备要求必须无尘，密封要求高等特点，厂家在安装前进行针对性培训，确保安装质量符合规程要求。