一起真空斷路器絕緣降低故障原因分析及處理方法

◎高海軍 郭保全 崔海霞

一起真空斷路器絕緣降低故障原因分析及處理方法

◎高海軍 郭保全 崔海霞

目前，真空斷路器在電網(wǎng)中運(yùn)行數(shù)量逐漸增多，而各生產(chǎn)制造廠家的產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，如果運(yùn)行中的斷路器出現(xiàn)故障或動(dòng)作不可靠，就能直接影響電網(wǎng)的安全運(yùn)行，更嚴(yán)重的能給電力企業(yè)造成安全生產(chǎn)事故和重大的經(jīng)濟(jì)損失。本文是作者以親身經(jīng)歷的一起真空斷路器在操作過程中發(fā)現(xiàn)導(dǎo)電回路發(fā)生絕緣擊穿故障為例，本人通過現(xiàn)場檢修處理，并對其絕緣擊穿原因和廠家技術(shù)人員進(jìn)行了詳細(xì)的分析和提出的幾點(diǎn)防范建議。

斷路器是電力系統(tǒng)的主要電氣元件之一，在運(yùn)行中高壓斷路器不僅可以切斷和接通正常情況下高壓電路中的空載電流和負(fù)荷電流，還可以在系統(tǒng)發(fā)生故障事與保護(hù)裝置及自動(dòng)裝置相配合，迅速切斷故障電源，防止事故擴(kuò)大，保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行。所以說斷路器在電網(wǎng)中安全運(yùn)行至關(guān)重要，如果運(yùn)行中出現(xiàn)故障，將直接影響電網(wǎng)正常安全運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)，可直接導(dǎo)致故障范圍擴(kuò)大，設(shè)備損壞，最終可能導(dǎo)致電網(wǎng)大面積停，影響供電系統(tǒng)的供電可靠性，給電力企業(yè)造成了安全生產(chǎn)事故和重大經(jīng)濟(jì)損失，所以本文以現(xiàn)場工作時(shí)出現(xiàn)的一起ZW7-40.5型真空斷路器導(dǎo)電回路絕緣擊穿故障為例，進(jìn)行了詳細(xì)的分析和現(xiàn)場檢修處理，并根據(jù)實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)有針對性的提出來一些防范建議。

ZW7-40.5型真空斷路器絕緣擊穿故障經(jīng)過

2008年6月18日，某供電公司檢修工區(qū)按計(jì)劃對110kV鋼廠變電站35kV鋼酒線鋼酒1真空斷路器進(jìn)行清灰維護(hù)。改真空斷路器是某電器制造廠生產(chǎn)的型號(hào)為：ZW7-40.5kV，生產(chǎn)日期：2007年3月，投運(yùn)日期：2007年11月20日。操作人員在操作過程中，按照操作順序斷開了鋼酒1斷路器，然后按順序拉開兩側(cè)隔離開關(guān)，先拉開線路側(cè)鋼酒1甲隔離開關(guān)時(shí)，隔離開關(guān)左右觸頭即將分開瞬間C相有放電拉弧現(xiàn)象，雖然隔離開關(guān)成功拉開，但是現(xiàn)場的操作人員根據(jù)操作經(jīng)驗(yàn)判斷隔離開關(guān)分開時(shí)拉弧現(xiàn)象異常，隨即用驗(yàn)電器對鋼酒1甲隔離開關(guān)進(jìn)行逐相驗(yàn)電，驗(yàn)電結(jié)果為隔離開關(guān)C相斷路器側(cè)帶電，其他相均不帶電，而按當(dāng)時(shí)操作現(xiàn)狀，鋼酒1斷路器已斷開，而該線路為單電源，所以鋼酒1甲應(yīng)該不帶電，初步判斷應(yīng)該是斷路器沒有成功斷開電路。現(xiàn)場檢修人員迅速對斷路器操作機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了檢查，檢查結(jié)果斷路器分閘到位，動(dòng)作正常。操作機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)系統(tǒng)故障原因排除后，判斷應(yīng)該是斷路器內(nèi)部故障。隨即運(yùn)行部門將這一情況匯報(bào)上級(jí)部門研究處理方案。

故障原因分析及處理方法

故障發(fā)現(xiàn)后，檢修專業(yè)立即組織高壓試驗(yàn)人員對該斷路器進(jìn)行了絕緣測試和工頻耐壓試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果：斷路器C相斷口耐壓為0.6KV，A、B相斷口耐壓為72KV。隨后會(huì)同廠家技術(shù)人員一起對C相進(jìn)行了現(xiàn)場解體檢查，解體后發(fā)現(xiàn)斷路器滅弧室頂部密封蓋內(nèi)有大量水珠，絕緣支柱瓷套管內(nèi)的硅脂有碳化現(xiàn)象，且表面有小水珠存在，真空泡外表面有擊穿閃絡(luò)痕跡。經(jīng)分析判斷：造成故障的主要原因是斷路器滅弧室頂部密封蓋密封件失效，導(dǎo)致外面水分侵入斷路器內(nèi)部引起絕緣降低，滅弧室表面絕緣擊穿。故障原因確定后，立即對該相所有絕緣件進(jìn)行了干燥處理，并更換了硅脂和所有密封圈，重新組裝調(diào)試后，進(jìn)行高壓試驗(yàn)，各項(xiàng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)均合格。經(jīng)調(diào)度同意該斷路器投入了運(yùn)行。

防范措施

針對以上情況，改供電公司立即開展了本系統(tǒng)內(nèi)35KV真空斷路器絕緣隱患排查活動(dòng)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，同一廠家生產(chǎn)的ZW7-40.5型斷路器在本單位系統(tǒng)內(nèi)有23臺(tái)在運(yùn)行中，通過排查結(jié)果統(tǒng)計(jì)：有15臺(tái)斷路器導(dǎo)電系統(tǒng)絕緣均有輕微下降，雖然測試數(shù)據(jù)還在合格范圍之內(nèi)，但是較上次試驗(yàn)數(shù)據(jù)有所下降，著說明該廠家生產(chǎn)的ZW7-40.5型真空斷路器滅弧室頂部密封蓋密封性能較差，從而造成電力設(shè)備事故的發(fā)生，根據(jù)這種情況，生產(chǎn)技術(shù)部門與生產(chǎn)廠家溝通協(xié)商，有廠家負(fù)責(zé)對所有運(yùn)行的ZW7-40.5型真空斷路器進(jìn)行全面密封處理，特別是滅弧室頂部密封蓋要作為重點(diǎn)來處理，除了重新涂密封膠，還設(shè)計(jì)增加了絕緣防雨罩，以便徹底杜絕雨水從上蓋侵入的可能。

建議

根據(jù)本次故障的分析和處理結(jié)果，作者對制造廠家和運(yùn)行單位提出了幾點(diǎn)建議：

斷路器生產(chǎn)廠家要嚴(yán)把產(chǎn)品質(zhì)量關(guān)，因?yàn)樗质菢?gòu)成斷路器絕緣擊穿的主要因素之一，而改型號(hào)斷路器設(shè)計(jì)為戶外使用，所以建議廠家在保證斷路器整體質(zhì)量合格的同時(shí)要在密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上下功夫，合理設(shè)計(jì)，確保斷路器的密封性能良好。

購進(jìn)單位在購買時(shí)要嚴(yán)格按照正規(guī)程序進(jìn)行購買，不要貪圖便宜而購買質(zhì)量差的斷路器，要保證所購產(chǎn)品的質(zhì)量合格。

投運(yùn)前的交接試驗(yàn)要認(rèn)真進(jìn)行，這是檢測電器設(shè)備投入運(yùn)行前的最后一次重要測試，如果通過測試及早發(fā)現(xiàn)問題就能及時(shí)進(jìn)行處理，有效防止了斷路器帶病投入運(yùn)行的可能。

在斷路器新投入運(yùn)行時(shí)，一定要加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù)工作，特別是巡視操作時(shí)，要注意觀測設(shè)備有無異樣和運(yùn)行狀態(tài)是否正常，是否存在隱患缺陷等情況。經(jīng)過多次巡視結(jié)果對比，就能夠及早發(fā)現(xiàn)潛在性缺陷，以便及時(shí)進(jìn)行處理，將故障處理在萌芽狀態(tài)。

近幾年來，國網(wǎng)公司對電力系統(tǒng)電力設(shè)備要求無油化改造的力度越來越大，真空斷路器和SF6斷路器已經(jīng)逐步代替了原來的油斷路器，隨著真空斷路器在電力系統(tǒng)中運(yùn)行時(shí)間的增加，其制造技術(shù)已經(jīng)有所成熟，但是因真空斷路器在電力系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境不同，各地區(qū)的安裝水平、安裝要求和運(yùn)行規(guī)范不統(tǒng)一，就可能給斷路器安全運(yùn)行留下一定的隱患。所以真空斷路器在投入運(yùn)行后，運(yùn)行單位一定要高度負(fù)責(zé)，認(rèn)真執(zhí)行設(shè)備巡視制度，注意收集斷路器的運(yùn)行參數(shù)和運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)變化，及時(shí)發(fā)現(xiàn)斷路器隱患缺陷，保證斷路器在電網(wǎng)中能夠安全可靠運(yùn)行。

（作者單位：國網(wǎng)輝縣市供電公司）