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摘?要 对一起110 kVGIS母差动作跳闸的事故进行处理，并进行了针对性的故障原因分析，并在此基础上提出了相应的防范措施。
关键词 GIS设备；母差动作；事故处理；原因分析
中图分类号 TM77 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)052-0105-01
近些年，随着电力工业的发展，GIS设备以其占面积小、空间体积小和不受外界环境影响等特点，逐渐在新建变电站中得到广泛的应用，本文针对一起110 kVGIS母差动作导致跳闸的事故，祥说了事故处理过程和故障原因分析，并在此基础上提出了相应的防范措施。
1 故障情况
1）2007年01月29日20时18分，我站110 kV母差动作，110 kV母差保护装置“差动动作2”“差动开放2”“差动动作”“PT断线”“Ⅱ母差动”灯亮。差动保护动作跳母联100开关及Ⅱ母所带的三回进出线开关。
2）110 kVBP-2B母差录波器报告显示：20时18分45秒560毫秒Ⅱ母母差C相动作，20时18分45秒590毫秒Ⅱ母母差BC相动作，20时18分45秒600毫秒Ⅱ母母差ABC相动作。启动到出口时间48.3毫秒。大差二次电流最大值为13 A，Ⅰ母小差二次电流为0 A，Ⅱ母小差二次电流最大值为13 A，电压为0 V，达到母差动作值。
2 故障确认
1）结合故障后对站内设备巡视、故障现象以及110 kV母差录波报告显示，大差元件和Ⅱ母小差元件动作，所以我们有充足的理由确认本次故障是由于110 kVⅡ母小差元件范围内故障，即Ⅱ母（包括-Ⅱ母刀闸所在的筒体）C相先对地（GIS筒体）放电，GIS筒体内电弧产生的金属蒸气使得BC相相间短路，继而发展成三相相间短路。
2）故障气隔的确认：利用SF6特殊的化学性质，它在电弧高温作用下会产生SF4气体，它为无色，有类似二氧化硫的刺激嗅味。同时与气隔内的微水猛烈反应生成SOF2和HF，或直接产生HF，其反应方程式为：
2SF6+6H2O→2SO2+12HF+O2
其中HF为酸性气体，可与HP试纸测出其酸性值。因此在结合110 kV气隔结构、盆式绝缘子（图1中2#、3#、4#为横式；5#为竖式）的排列情况及故障前各气隔的运行状况，优先对可能故障的气隔（20个）进行了取气检查。在对110 kV南母PT5#三通气隔（图1）检查时，浸湿的pH试纸立刻变为红色，对比pH值为4。故判定为此气隔故障，另对其它剩余气隔检查无异常情况。
3 故障气室的处理
1）2月1日拆除了故障三通气室，并对避雷器气室进行了检查，未发现异常。
2）2月3日重新安装了三通气室，更换了内部导电杆和电联接。在经过抽真空后对三通扣气室充了0.45 MPa压力的SF6气体。经24小静置后用气体检漏仪未发现有泄漏，并微水试验正常同时对南母PT二次进行了反升压试验合格。
3）2月5日对停电设备恢复送电。
4 故障产生的原因分析
结合厂家人员对故障设备的解体检查和分析，本次GIS设备发生故障的原因有可能是：
图1 110 kVⅡ母及PT间隔气隔图
1）制造厂的因素（装配误差、材质、清洁度等）和现场安装的因素（未遵守工艺堆积或装错、漏装等）造成故障。①电联接装配过程中，屏蔽罩与导电杆接头易产生毛刺，产生尖端放电。或在安装过程中有金属件的脱落，如螺丝、弹簧垫和由于螺栓和螺母质量问题产生的金属细丝，在电磁场的作用下使绝缘下降。②在验收传动或正常运行中断路器、隔离开关开断过程中，镀银面的多次活动产生碎的金属粉末，使得气隔内绝缘裕度降低。③气隔内有悬浮物（包括灰尘、杂质），在安装过程中用绸布或无水乙醇未处理干净密封面或导电杆，或遗留有条状纤维性杂质。在磁场的作用下，形成导体。④盆式绝缘子运输、安装过程中受力，表面绝缘强度下降，使盆式绝缘子沿表面放电。同时，金属的脱落物、筒内的悬浮物也会使使盆式绝缘子沿表面放电。⑤气隔内SF6气体中微水含量超标，水分在SF6气体中分解时引起设备的化学腐蚀，降低设备绝缘。
2）设计不合理、选型不当等造成运行不便或扩大事故范围等故障。
由于GIS设备的特殊性，和现场条件的限制，电压互感器、避雷器一般不进行现场检查与试验。因为它们在高压工频耐压试验中是一个死区，即电压互感器、避雷器气隔密封用的两个盆式绝缘子无法做高压工频耐压测试。同时密度继电器也无法以在现场检查与试验。
5 总结与预防
我站220 kVI、II母PT及220 kV、110 kV线路A相PT及绝缘子存在同样问题，没有进行高压工频耐压试验，这对于运行是一个危险点。因此我认为对此类设备应停电做高压工频耐压试验，试验不合格的予以更换，确保GIS设备安全可靠的运行。
参考文献
[1]白宇涛.GIS设备安装质量控制要点[J].电力自动化设备,2007,27(3).
[2]孙茁,薛源,郭宏伟.126 kVGIS设备典型故障分析与处理[J].高压电器,2010,46(11).
关键词 GIS设备；母差动作；事故处理；原因分析
中图分类号 TM77 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)052-0105-01
近些年，随着电力工业的发展，GIS设备以其占面积小、空间体积小和不受外界环境影响等特点，逐渐在新建变电站中得到广泛的应用，本文针对一起110 kVGIS母差动作导致跳闸的事故，祥说了事故处理过程和故障原因分析，并在此基础上提出了相应的防范措施。
1 故障情况
1）2007年01月29日20时18分，我站110 kV母差动作，110 kV母差保护装置“差动动作2”“差动开放2”“差动动作”“PT断线”“Ⅱ母差动”灯亮。差动保护动作跳母联100开关及Ⅱ母所带的三回进出线开关。
2）110 kVBP-2B母差录波器报告显示：20时18分45秒560毫秒Ⅱ母母差C相动作，20时18分45秒590毫秒Ⅱ母母差BC相动作，20时18分45秒600毫秒Ⅱ母母差ABC相动作。启动到出口时间48.3毫秒。大差二次电流最大值为13 A，Ⅰ母小差二次电流为0 A，Ⅱ母小差二次电流最大值为13 A，电压为0 V，达到母差动作值。
2 故障确认
1）结合故障后对站内设备巡视、故障现象以及110 kV母差录波报告显示，大差元件和Ⅱ母小差元件动作，所以我们有充足的理由确认本次故障是由于110 kVⅡ母小差元件范围内故障，即Ⅱ母（包括-Ⅱ母刀闸所在的筒体）C相先对地（GIS筒体）放电，GIS筒体内电弧产生的金属蒸气使得BC相相间短路，继而发展成三相相间短路。
2）故障气隔的确认：利用SF6特殊的化学性质，它在电弧高温作用下会产生SF4气体，它为无色，有类似二氧化硫的刺激嗅味。同时与气隔内的微水猛烈反应生成SOF2和HF，或直接产生HF，其反应方程式为：
2SF6+6H2O→2SO2+12HF+O2
其中HF为酸性气体，可与HP试纸测出其酸性值。因此在结合110 kV气隔结构、盆式绝缘子（图1中2#、3#、4#为横式；5#为竖式）的排列情况及故障前各气隔的运行状况，优先对可能故障的气隔（20个）进行了取气检查。在对110 kV南母PT5#三通气隔（图1）检查时，浸湿的pH试纸立刻变为红色，对比pH值为4。故判定为此气隔故障，另对其它剩余气隔检查无异常情况。
3 故障气室的处理
1）2月1日拆除了故障三通气室，并对避雷器气室进行了检查，未发现异常。
2）2月3日重新安装了三通气室，更换了内部导电杆和电联接。在经过抽真空后对三通扣气室充了0.45 MPa压力的SF6气体。经24小静置后用气体检漏仪未发现有泄漏，并微水试验正常同时对南母PT二次进行了反升压试验合格。
3）2月5日对停电设备恢复送电。
4 故障产生的原因分析
结合厂家人员对故障设备的解体检查和分析，本次GIS设备发生故障的原因有可能是：
图1 110 kVⅡ母及PT间隔气隔图
1）制造厂的因素（装配误差、材质、清洁度等）和现场安装的因素（未遵守工艺堆积或装错、漏装等）造成故障。①电联接装配过程中，屏蔽罩与导电杆接头易产生毛刺，产生尖端放电。或在安装过程中有金属件的脱落，如螺丝、弹簧垫和由于螺栓和螺母质量问题产生的金属细丝，在电磁场的作用下使绝缘下降。②在验收传动或正常运行中断路器、隔离开关开断过程中，镀银面的多次活动产生碎的金属粉末，使得气隔内绝缘裕度降低。③气隔内有悬浮物（包括灰尘、杂质），在安装过程中用绸布或无水乙醇未处理干净密封面或导电杆，或遗留有条状纤维性杂质。在磁场的作用下，形成导体。④盆式绝缘子运输、安装过程中受力，表面绝缘强度下降，使盆式绝缘子沿表面放电。同时，金属的脱落物、筒内的悬浮物也会使使盆式绝缘子沿表面放电。⑤气隔内SF6气体中微水含量超标，水分在SF6气体中分解时引起设备的化学腐蚀，降低设备绝缘。
2）设计不合理、选型不当等造成运行不便或扩大事故范围等故障。
由于GIS设备的特殊性，和现场条件的限制，电压互感器、避雷器一般不进行现场检查与试验。因为它们在高压工频耐压试验中是一个死区，即电压互感器、避雷器气隔密封用的两个盆式绝缘子无法做高压工频耐压测试。同时密度继电器也无法以在现场检查与试验。
5 总结与预防
我站220 kVI、II母PT及220 kV、110 kV线路A相PT及绝缘子存在同样问题，没有进行高压工频耐压试验，这对于运行是一个危险点。因此我认为对此类设备应停电做高压工频耐压试验，试验不合格的予以更换，确保GIS设备安全可靠的运行。
参考文献
[1]白宇涛.GIS设备安装质量控制要点[J].电力自动化设备,2007,27(3).
[2]孙茁,薛源,郭宏伟.126 kVGIS设备典型故障分析与处理[J].高压电器,2010,46(11).