#1发变组GIS2201间隔G3气室C相故障

　　一、事故经过

　　2001年6月11日上午9时39分, #1机组负荷300MW，事故音响突然发出，正常照明失去，发出下列光字牌信号“发电机断水”、“热工保护跳闸”、“发变组差动跳”、“主变零序跳闸”、 220KV GIS “SF6气压高、气压低（一）、（二）”等， #1发电机出口220KV开关2201、灭磁开关MK、磁场开关41E跳闸，#1机6KV厂用工作段1A1、1B1开关跳闸。

　　经检查，220KV GIS开关站2201间隔的G3气室C相电缆外壳上部被击穿，烧开约20×30mm的洞（见图一），#1主变中性点间隙过电压保护被击穿烧毁。

　　#1机组事故跳机后，#1机6KV厂用备用电源自投失败造成1MCA、1MCB工作段失压，0.38KV厂用1PCA 、1PCB工作段失压，#1机组0.38KV保安段失压，#1机组照明电源、通讯楼电源失去（在通讯楼电源失去后，由于通讯电源蓄电池不能正常备用，曾造成通讯短时中断）。运行人员发现 #1机备用电源自投失败后，采用手动合1A2开关成功，1B2开关同样采用手动合闸不成功。

　　在接到运行人员#1机备用电源自投失败通知后，检修人员迅速赶到现场，在1B2开关就地实验位置手动合闸四次均不成功，经检查处理后合闸成功。

　　二、故障设备损坏情况

　　2001年6月14日我方会同ALSTOM厂家技术人员对2201间隔的G3气室C相进行了解体检查，设备损坏情况如下：

　　1、C相外壳法兰靠西南方被烧出3个不规则的孔洞（直径1—3mm之间），该气室的释放膜未动作。

　　2、220KV电缆锥体外附有一层SF6燃烧后的白色粉沫，并粘附着少量的金属熔化颗粒，电缆上导电面（触头支座）无损伤，但该触头支座均压球壳固定镙栓对封母外壳放电，均压球有40%的面积熔化。

　　3、电缆与盆式绝缘子间的连接母线有两处严重过热，有1/3部分烧熔（见图二）。其尺寸与厂家技术图纸相比短28mm，其母线保护管装反，盆式绝缘子内装面电弧烧损面积较大。

　　4、#1主变中性点放电间隙烧损。

　　三、原因分析

　　1、2201间隔的G3气室C相故障原因

　　从事故设备的短路烧损情况及2001年4月10日2201间隔G3气室C相的试验记录（环境25℃气压3.71BAR，微水185PPM合格）来看，可以排除SF6气体引起故障的因素。针对2201开关C相电缆触头支座与水平盆式绝缘子之连接短母线的两处严重过热烧损现象，厂家提出对其相同位置的非故障A、B两相进行检查处理。我们于6月15日、6月16日分别对A、B两相G3气室的电缆触头支座、盆式绝缘子及连接短母线进行了全面的检查，检查结果如下：

　　A、B相G3气室在解体前进行了气压、微水检测均合格，经气体回收后拆开电缆外壳上盖，筒内较为干净无异物。拆开上屏蔽罩，检查电缆触头支座固定螺丝（4颗M10X45）发现均不符合力矩要求（45N.M），有不同程度的松动，电缆触头支座与盆式绝缘子之连接短母线的安装不在一条中心线上，电缆触头支座与盆式绝缘子之连接短母线的过渡两半母线的固定穿心紧固螺栓松动达不到力矩要求（50N.M），且未装碟簧（标准为三片碟簧）。B相的电缆触头支座与盆式绝缘子之连接短母线的过渡两半母线外屏蔽筒安装反向，失去了该屏蔽筒的功效。

　　另外，电缆触头支座与盆式绝缘子之连接短母线的过渡两半母线连接方式是一端与柱形导电体相接而另一端与球面相接，由于连接短母线的过渡两半母线只由一个M10镙栓紧固，且母线上的压接痕迹只有接触面的1/3，使得导电相受力不均而产生接触不良（目前，厂家已将此短母线改为梅花式短母线与球形导体相接的过渡形式）。

　　通过对AB两相的检查，结合C相的事故现场分析，C相的事故是由于电缆触头支座与盆式绝缘子之连接短母线的过渡两半母线的固定穿心紧固螺栓松动，达不到力矩要求（50N.M）且未装碟簧，在运行振动等原因下进一步松动，而造成接触面的接触电阻增大，当负荷电流通过时电阻损耗发热功率增加必然导致局部过热、温度升高，进而加速相互连接的金属导体电接触表面氧化，这样，又进一步增大接触电阻，形成恶性循环使连接处故障加剧，最终导致烧损、熔焊或毁坏的事故，同时由于高温产生的金属蒸汽电离子，破坏SF6气体的绝缘性能，造成带电体对外壳放电的设备事故。

　　2、#1主变中性点放电间隙烧损原因

　　由于本次事故短路点在#1主变高压侧220KV电缆引入GIS 的C相G3气室处，且为永久性单相接地故障，该故障点在发变组大差保护范围。

　　故障前我厂四台机并网运行，#1机组有功301MW，#1主变中性点经间隙接地。由故障录波器录波图可见，故障时流入短路点的电流为：系统侧28000A，#1发电机侧1894A（折算至高压侧），短路电流持续80毫秒后，发变组大差保护动作，2201开关跳开与系统解列，但由于我厂发变组一次接线为单元接线，发电机出口无断路器，对发变组来说，故障点并未断开。与系统解列后66毫秒，#1主变中性点过压保护间隙击穿，主变中性点间隙零序电流保护动作（整定值100A，而此时一次短路电流为4080A，并逐渐衰减至2911毫秒消失）。

　　3、#1机6KV厂用备用电源自投失败原因

　　根据现场检修情况表明，#1机6KV厂用备用电源自投失败造成1MCA.、1MCB工作段失压的主要原因是开关合闸锁扣装置锁扣深度不够，造成开关脱扣。开关合闸锁扣深度不够的主要原因是由于在开关检修中，为了使开关的分闸动作电压满足（额定电压的30%--65%）要求，而进行了该部位的调整。

　　四、防范措施

　　1、鉴于事故的发生原因，有必要对220KV GIS其他五个间隔的电缆进线G3气室进行一次全面检查和处理，以防止相同的事故发生。计划在明年机组小修期间安排进行此项工作。

　　2、此次事故抢修，由于备品备件所造成的被动局面，使我们进一步感到对GIS设备的备品备件储备量小问题，要尽快加以解决，以保证事故备品备件的必要库存。

　　3、西部公司II期工程220KV 变电站GIS设备采用ABB产品，并与现有的ALSTOM设备接口，应提前安排电厂专业检修人员的技术培训。在西部公司II期工程220KV 变电站GIS设备安装调试时，要加强质量监督和验收工作。

　　4、要按照检修规程和厂家规范，进一步加强对220KV GIS设备的检修与维护，定期请省中试的专业人员来我厂，对GIS设备做局部放电试验。

　　5、为避免6KV厂用开关由于跳闸电压过高出现拒合或拒跳的情况，尽快安排对6KV开关进行跳、合闸试验（尤其是对跳闸电压较高的#3、4机6KV开关），并制定相应的整改措施予以解决。

　　6、要加强对通讯备用电源直流整流装置和蓄电池设备的运行维护工作，杜绝通讯中断事件的再次发生。