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【摘要】对某变电站一台国产500kV SF6罐式断路器内部闪络故障进行处理。通过罐体内部SF6气体组分分析及解体检查，辨明故障原因为断路器内部存在金属杂物，使得绝缘强度降低，在合闸送电过程中，引起屏蔽罩对内部罐体直接放电，导致绝缘击穿。建议提高设备巡视质量、加强超声波局部放电检测。
【关键词】SF6罐式断路器；闪络；分析；建议
引言
SF6罐式断路器是变电站设备的重要组成部分，它以其结构简单、灭弧性能优良、断口间绝缘不受大气环境影响、便于维修等优点广泛应用于电力系统[1-2]。随着SF6罐式断路器的大量应用及重要性的提高，对其绝缘性能也越来越受到重视，据统计，国内外罐式断路器因金属颗粒及异物引起的绝缘故障率>20%[3]。对此，本文通过一起500kV国产SF6罐式断路器内部闪络故障，查找、分析故障原因，提出运维检修建议，防止类似故障发生。
1、故障经过
某500kV变电站的500kV电气一次部分为双母线3/2接线，电气接线图见图1所示。5031开关由检修转为运行过程中，首先合上50311、50312刀闸，在50311刀闸即将合闸到位瞬间，刀闸C相产生弧光，引起500kV I母线串代的5011开关临时相电流速断保护动作（配合5031开关送电加装的临时保护），5011开关跳闸。
2、故障开关辨别及试验
2.1故障发生后，现场运行人员巡视设备无异常。通过故障录波显示故障点为0.5km，二次故障电流为5.3A（电流互感器變比：3000/1），折合到一次侧故障电流约为15900A，故判断为5031开关内部存在故障。
2.2对5031开关进行SF6气体分解产物检测，发现5031开关C相内部SO2含量10.1ppm，明显异常，按照经验判断，当SO2含量为10-20ppm时，设备内部存在放电可能。
结合故障现象及检测数据综合分析，判断为5031开关C相内部发生放电闪络故障。
3、解体检查
故障后，打开5031开关C相靠近I母线侧人孔盖进行检查，发现如下现象。
罐体底部有大量白色粉末，屏蔽罩下方罐体底部表面有明显电弧灼伤痕迹，从放电痕迹上看属于对端异物，造成两点间气隙放电；同时屏蔽罩大半圆侧放电部位烧蚀严重，边缘处被烧蚀掉直径30mm缺口，如图2所示。
4、故障原因分析
根据现场检查情况认为，造成此次放电故障的原因为断路器内部存在金属微粒，在合闸送电过程中，造成屏蔽罩对内部罐体放电，下面对发生故障的三种现象进行原因分析。
4.1断路器罐体内部存在金属微粒引发故障原因分析
由于断路器内部绝缘采用稍不均匀电场结构，当有金属微粒存在时，会改变内部电场结构，使得绝缘强度降低，引发放电故障。
断路器内部金属微粒产生的原因主要有：
1）制造工艺控制不严，应清理的螺丝孔未清理干净；
2）运行过程中由于摩擦、碰撞等原因产生的金属微粒；
3）传动试验操作（主要为重合闸试验）时，振动下金属微粒。
4.2故障发生在送电过程中原因分析
由于断路器操作时会引发震动，以及断路器操作时产生的气流吹动金属微粒，使金属微粒发生位移。当金属微粒移至导电部分附近时，其端部在电场作用下可能浮起，从而进一步造成开关内部绝缘降低，诱发绝缘性故障。合刀闸过程中引发的故障，主要是由于断路器在送电前例行试验或保护传动试验操作时的振动以及操作的气流已使金属微粒移至屏蔽罩与罐体之间，合刀闸时产生的操作过电压，引发绝缘放电故障。
4.3放电故障为屏蔽罩对罐体放电原因分析
断路器内部带电部位中屏蔽罩对罐体距离最小，是放电故障极易发生的部位，同时屏蔽罩为分体式结构，即由大小半圆拼接而成，很容易因安装产生错位而出现棱角，导致电场集中，发生放电。
5、故障处理
由于此次故障是由于断路器内部存在金属微粒所致，且放电过程中，屏蔽罩受损严重。为杜绝类似故障发生，决定采取以下措施：1）更换受损的屏蔽罩；2）在确保检修工艺的条件下，对断路器内部进行彻底清扫；3）检修完成后，对断路器按照规程要求进行交流耐压等相应的试验。
6、结束语
此次断路器设备故障分析和研究表明，制造工艺、产品结构和运行维护等直接关系到设备能否安全、可靠的运行。建议提高设备巡视质量，及时发现设备的初期故障；适时开展SF6气体组分分析工作及应用红外成像技术检测电力设备是否存在放电和发热现象，尽早发现和排除设备隐患；加强SF6罐式断路器超声波局部放电带电检测，对保证设备的安全稳定运行具有实际意义。
参考文献
[1]王维检.电气主设备继电保护原理与应用[M].北京：中国电力出版社，1996.
[2]李强.青海电网330kVSF6罐式断路器异常原因分析及处理措施[J].青海电力，2004，23（4）：31-33.
[3]阳少军，樊灵孟，林志波.一次500kV罐式断路器事故原因分析[J].高电压技术，2006，32（10）：126-127.
【关键词】SF6罐式断路器；闪络；分析；建议
引言
SF6罐式断路器是变电站设备的重要组成部分，它以其结构简单、灭弧性能优良、断口间绝缘不受大气环境影响、便于维修等优点广泛应用于电力系统[1-2]。随着SF6罐式断路器的大量应用及重要性的提高，对其绝缘性能也越来越受到重视，据统计，国内外罐式断路器因金属颗粒及异物引起的绝缘故障率>20%[3]。对此，本文通过一起500kV国产SF6罐式断路器内部闪络故障，查找、分析故障原因，提出运维检修建议，防止类似故障发生。
1、故障经过
某500kV变电站的500kV电气一次部分为双母线3/2接线，电气接线图见图1所示。5031开关由检修转为运行过程中，首先合上50311、50312刀闸，在50311刀闸即将合闸到位瞬间，刀闸C相产生弧光，引起500kV I母线串代的5011开关临时相电流速断保护动作（配合5031开关送电加装的临时保护），5011开关跳闸。
2、故障开关辨别及试验
2.1故障发生后，现场运行人员巡视设备无异常。通过故障录波显示故障点为0.5km，二次故障电流为5.3A（电流互感器變比：3000/1），折合到一次侧故障电流约为15900A，故判断为5031开关内部存在故障。
2.2对5031开关进行SF6气体分解产物检测，发现5031开关C相内部SO2含量10.1ppm，明显异常，按照经验判断，当SO2含量为10-20ppm时，设备内部存在放电可能。
结合故障现象及检测数据综合分析，判断为5031开关C相内部发生放电闪络故障。
3、解体检查
故障后，打开5031开关C相靠近I母线侧人孔盖进行检查，发现如下现象。
罐体底部有大量白色粉末，屏蔽罩下方罐体底部表面有明显电弧灼伤痕迹，从放电痕迹上看属于对端异物，造成两点间气隙放电；同时屏蔽罩大半圆侧放电部位烧蚀严重，边缘处被烧蚀掉直径30mm缺口，如图2所示。
4、故障原因分析
根据现场检查情况认为，造成此次放电故障的原因为断路器内部存在金属微粒，在合闸送电过程中，造成屏蔽罩对内部罐体放电，下面对发生故障的三种现象进行原因分析。
4.1断路器罐体内部存在金属微粒引发故障原因分析
由于断路器内部绝缘采用稍不均匀电场结构，当有金属微粒存在时，会改变内部电场结构，使得绝缘强度降低，引发放电故障。
断路器内部金属微粒产生的原因主要有：
1）制造工艺控制不严，应清理的螺丝孔未清理干净；
2）运行过程中由于摩擦、碰撞等原因产生的金属微粒；
3）传动试验操作（主要为重合闸试验）时，振动下金属微粒。
4.2故障发生在送电过程中原因分析
由于断路器操作时会引发震动，以及断路器操作时产生的气流吹动金属微粒，使金属微粒发生位移。当金属微粒移至导电部分附近时，其端部在电场作用下可能浮起，从而进一步造成开关内部绝缘降低，诱发绝缘性故障。合刀闸过程中引发的故障，主要是由于断路器在送电前例行试验或保护传动试验操作时的振动以及操作的气流已使金属微粒移至屏蔽罩与罐体之间，合刀闸时产生的操作过电压，引发绝缘放电故障。
4.3放电故障为屏蔽罩对罐体放电原因分析
断路器内部带电部位中屏蔽罩对罐体距离最小，是放电故障极易发生的部位，同时屏蔽罩为分体式结构，即由大小半圆拼接而成，很容易因安装产生错位而出现棱角，导致电场集中，发生放电。
5、故障处理
由于此次故障是由于断路器内部存在金属微粒所致，且放电过程中，屏蔽罩受损严重。为杜绝类似故障发生，决定采取以下措施：1）更换受损的屏蔽罩；2）在确保检修工艺的条件下，对断路器内部进行彻底清扫；3）检修完成后，对断路器按照规程要求进行交流耐压等相应的试验。
6、结束语
此次断路器设备故障分析和研究表明，制造工艺、产品结构和运行维护等直接关系到设备能否安全、可靠的运行。建议提高设备巡视质量，及时发现设备的初期故障；适时开展SF6气体组分分析工作及应用红外成像技术检测电力设备是否存在放电和发热现象，尽早发现和排除设备隐患；加强SF6罐式断路器超声波局部放电带电检测，对保证设备的安全稳定运行具有实际意义。
参考文献
[1]王维检.电气主设备继电保护原理与应用[M].北京：中国电力出版社，1996.
[2]李强.青海电网330kVSF6罐式断路器异常原因分析及处理措施[J].青海电力，2004，23（4）：31-33.
[3]阳少军，樊灵孟，林志波.一次500kV罐式断路器事故原因分析[J].高电压技术，2006，32（10）：126-127.