1、高压电器设备事故处理培训讲义DOC 18页一 真空断路器的事故处理随着真空断路器的广泛应用，不少10 kV少油断路器已更换为真空断路器。由于生产厂家不同，一部分真空断路器性能较好，检修、维护工作量小，供电可靠性高；也有一部分真空断路器性能很差，特别是断路器的特性方面，存在的问题比较多；还有一些真空断路器缺陷极其严重，容易造成事故越级，导致大面积停电。来自资料搜索网() 海量资料下载由于这几年在真空断路器的检修、维护工作中，使用真空测试仪、特性测试仪等先进的科学仪器进行测试，使藏而不露的问题以科学数据的形式显现出来。在处理这些问题的过程中，也积累了一些经验，做到了综 合性检修，防患于未然，保证了
2、真空断路器的安全可靠运行。 1 真空泡真空度降低 1.1 故障现象 真空断路器在真空泡内开断电流并进行灭弧，而真空断路器本身没有定性、定量监测真空度特性的装置，所以真空度降低故障为隐性故障，其危险程度远远大于显性故障。 1.2 原因分析 真空度降低的主要原因有以下几点： (1) 真空泡的材质或制作工艺存在问题，真空泡本身存在微小漏点； (2) 真空泡内波形管的材质或制作工艺存在问题，多次操作后出现漏点； (3) 分体式真空断路器，如使用电磁式操作机构的真空断路器，在操作时，由于操作连杆的距离比较大，直接影响开关的同期、弹跳、超行程等特性，使真空度降低的速度加快。 1.3 故障危害 真空度降低将
3、严重影响真空断路器开断过电流的能力，并导致断路器的使用寿命急剧下降，严重时会引起开关爆炸。 1.4 处理方法 (1) 在进行断路器定期停电检修时，必须使用真空测试仪对真空泡进行真空度的定性测试，确保真空泡具有一定的真空度； (2) 当真空度降低时，必须更换真空泡，并做好行程、同期、弹跳等特性试验。 1.5 预防措施 (1) 选用真空断路器时，必须选用信誉良好的厂家所生产的成熟产品； (2) 选用本体与操作机构一体的真空断路器； (3) 运行人员巡视时，应注意断路器真空泡外部是否有放电现象，如存在放电现象，则真空泡的真空度测试结果基本上为不合格，应及时停电更换； (4) 检修人员进行停电检修工作
4、时，必须进行同期、弹跳、行程、超行程等特性测试，以确保断路器处于良好的工作状态。 2 真空断路器分闸失灵 2.1 故障现象 根据故障原因的不同，存在如下故障现象： (1) 断路器远方遥控分闸分不下来； (2) 就地手动分闸分不下来； (3) 事故时继电保护动作，但断路器分不下来。 2.2 原因分析 (1) 分闸操作回路断线； (2) 分闸线圈断线； (3) 操作电源电压降低； (4) 分闸线圈电阻增加，分闸力降低； (5) 分闸顶杆变形，分闸时存在卡涩现象，分闸力降低； (6) 分闸顶杆变形严重，分闸时卡死。 2.3 故障危害 如果分闸失灵发生在事故时，将会导致事故越级，扩大事故范围。 2.4
5、 处理方法 (1) 检查分闸回路是否断线； (2) 检查分闸线圈是否断线； (3) 测量分闸线圈电阻值是否合格； (4) 检查分闸顶杆是否变形； (5) 检查操作电压是否正常； (6) 改铜质分闸顶杆为钢质，以避免变形。 2.5 预防措施 运行人员若发现分合闸指示灯不亮，应及时检查分合闸回路是否断线；检修人员在停电检修时应注意测量分闸线圈的电阻，检查分闸顶杆是否变形；如果分闸顶杆的材质为铜质应更换为钢质；必须进行低电压分合闸试验，以保证断路器性能可靠。二 干式空心电抗器的运行分析及故障处理l 前言大容量干式空心电抗器是近几年研制开发的新型电抗器，它具有线性特性好、参数稳定、防火性能好等特点，因
6、此用量逐渐增加。并联电抗器经过长时间的运行，出现了不少的问题，有的被迫停运处理，有的逐渐演变成事故甚至设备烧毁。干式空心电抗器的运行故障主要是由于线圈受潮、局部放电电弧、局部过热绝缘烧损等线圈匝间绝缘击穿，以及漏磁造成周围金属构架、接地网、高压柜内接线端子损耗和发热等。2 电抗器的作用在超高压、大容量的电网中安装一定数量感性的无功补偿装置(包括并联电抗器和静止无功补偿器)，其主要目的：一是补偿容性充电功率；二是在轻负荷时吸收无功功率，控制无功潮流，稳定网络的运行电压。各大电网均要求，在大中型变电站必须安装电抗器来补偿电容性的无功功率，做到就地补偿，就地平衡，以保证电力系统的安全运行。3 电抗器
7、故障形成及处理措施31 沿面树枝状放电和匝间短路的机理及处理措施电抗器在户外的大气条件下运行一段时间后，其表面会有污物沉积，同时表面喷涂的绝缘材料也会出现粉化现象，形成污层。在大雾或雨天，表面污层会受潮，导致表面泄漏电流增大，产生热量。这使得表面电场集中区域的水分蒸发较快，造成表面部分区域出现干区，引起局部表面电阻改变。电流在该中断处形成很小的局部电弧。随着时间的增长，电弧将发展并发生合并，在表面形成树枝状放电烧痕，形成沿面树枝状放电。由于绝大多数树枝状放电产生于电抗器端部表面与星状板相接触的区域11)。而匝间短路是树枝状放电的进一步发展，即短路线匝中电流剧增，温度升高到使线匝绝缘损坏并在高温
8、下导线熔化而形成。为了确保户外电抗器不发生树枝状放电和匝间短路故障，应正确选用绝缘材料，改善工艺条件，提高工艺水平，改善工艺环境。保证电抗器的端绝缘、包封绝缘的整体性；绝缘胶应保证与导线具有良好的亲和性，在运行条件和运行环境下，确保不产生裂纹和开裂现象；涂刷憎水性涂料可大幅度抑制表面放电，端部预埋环形均流电极的结构改进，可克服下端表面泄漏电流集中现象，即使不喷涂憎水性涂层或憎水性涂层完全消失，也能防止电极附近干区电弧的出现。顶戴防雨帽和外加防雨假层可在一定程度上抑制表面泄漏电流。此外，在污秽程度较严重的地区，应增加清理电抗器表面和绝缘子表面频次。32 温升对电抗器影响对近年来系统内几起比较典型
9、的干式电抗器事故进行了调查，发现电抗器运行温度偏高。设计选择的绝缘材料耐热等级偏低是造成故障的主要原因。下面列举几个比较典型的事故。(1)1997年7月29日9时07分，青海电力公司硝湾变35kV 54号开关速断保护动作跳闸。检查发现1号电抗器B相线圈有严重的烧伤痕迹，经试验确认为匝间短路。分析认为，设计中端部电场过于集中，因工艺上未加RTV涂料的缺陷而发生水树现象，致使事故发生，该电抗器返厂处理后于1998年4月投入运行。(2)2002年5月14日0时28分，陕西神木变(330kV)2号主变低压35kV并联电抗器B相因外包封开裂，内部绝缘受潮引起匝间短路放电。经分析，电抗器表面树枝状放电最终
10、导致短路后融化的金属气体喷射至A相引线上，又导致A，B相间短路。该事故导致变压器受到直接短路冲击退出运行。(3)2003年6月5日重庆万州局万县变(500kV)35kVI-2号电抗器在大雨天气下外包封发生匝间短路，在烟尘和金属颗粒的作用下发展为相间短路。分析后认为，也是由于树枝状放电作为先导，最终导致事故发生，该产品被迫返厂更换外包封。根据温度实测和解体分析，证实以上电抗器事故都是由于运行中热点温度高，加速了聚酯薄膜老化，当引入线或横面环氧开裂处雨水渗入后加速了老化，丧失了机械强度，不能裹紧导线；当雨水多次渗入时，造成匝间短路引起着火燃烧。321 电抗器运行时的温升限值在一定温度下，绝缘材料不
11、产生热损坏的时间称为绝缘材料的使用寿命。大型电抗器的电流在3500A以上。这样大的电流流过电抗器，即使电抗器的电阻很小(m级)，功率也在千瓦以上。电器产品的损耗越大，运行中产生的热量就越大，在一定的条件下，电抗器的温升也就越高，而温升增高会加速绝缘材料的老化，使其失去绝缘性能，从而也会缩短电抗器的使用寿命。这说明电抗器温升的高低是保证其质量和使用寿命的重要指标，因此GBl0229-1988和IEC标准中均对电抗器正常使用条件下的温升做了专门的规定。国标之所以对电抗器的温升做严格的限制，是因为温升直接影响着电抗器所用绝缘材料的使用寿命。根据Montsinger的寿命定律，绝缘材料的热老化与温度有
12、如下关系：t=Aexp(a)。式中：t为绝缘材料的使用寿命；A为常数，B级材料约为65x105；a为常数，约为0.088；9为绝缘材料的温度。由上式看出，对于B级绝缘材料，每当温度增加10，绝缘材料的使用寿命减少一半，这就是绝缘材料的10定则。A级绝缘材料为8，称为8定则。温升是保证电抗器质量和运行寿命的重要指标，电流越大就越难满足要求。形成温升的主要原因有：温升的设计裕度取得很小，使设计值与国标规定的温升限值很接近；还有制造的原因，如绕制绕组时，线轴的配重不够、绕制速度过快和停机均可造成绕组松紧度不好和绕组电阻的变化。另外，接线端子与绕组焊接处的焊接电阻是由于焊接质量的问题产生的附加电阻，该
13、焊接电阻产生附加损耗使接线端子处温升过高。另外，在焊接时由于接头设计不当、焊缝深宽比太大，焊道太小，热脆性等原因产生的焊缝金属裂纹都将降低焊接质量，增大焊接电阻。 322处理措施 处理措施：选择合理的耐热等级绝缘材料、设计运行温度更合理的干式电抗器，从根本上解决电抗器户外运行安全性较低的问题，以增加其使用寿命。开展有效的防紫外线老化包封的防护漆的选型和研制，从根本上杜绝树枝状放电的出现。改善电抗器上部引线与线圈的密封，2)。戴帽防止日晒或雨淋，或是搭大棚，以改善通风条件，改善电抗器运行的环境温度。改善工艺条件，提高工艺水平，改善工艺环境，减少人为因素的影响。干式空心并联电抗器组特点之一是由多个
14、并联的包封组成，但由于设计和制造工艺上的问题，会造成各包封电流密度不一致，导致运行中部分包封温度高。现在某些厂家为了提高经济效益，过分地提高电流密度，造成热点温升过大是电抗器故障的根本原因。因此，适当降低电流密度，提高绝缘耐热等级是改善电抗器运行特性的根本措施。33 漏磁331 漏磁产生的原因及危害在电抗器轴向位置有接地网，径向位置有设备，遮栏、构架等，都可能因金属体构成闭环造成较严重的漏磁问题，对周围环境造成严重的影响。若在磁场范围只有较大铁磁物质，无闭环回路问题不大，若有闭环回路，如地网、构架、金属遮栏等，其漏磁将感应环流达数百安培。这不仅增大损耗，更因其建立的反向磁场同电抗器的部分绕组耦
15、合而产生严重问题，如是径向位置有闭环，将使电抗器绕组过热或局部过热，如同变压器二次侧短路情况，如是轴向位置有在闭环，将使电抗器电流增大和电位分布改变，故漏磁问题并不能简单地认为只是发热或增加损耗。332 处理措施只要消除闭合的金属环路，如远离金属构架不使用金属围栏等，一般就可解决。较困难的是避免接地网及水泥构件中的闭环回路，应在安装之前，核查安装点是否存在闭环的接地网或含金眉闭环的水泥构件，合理地布置电抗器的安装位置及接线端子位置。三 电流互感器的故障分析及处理电流互感器的作用：把电路中的大电流变为小电流，以供给测量仪表和继电保护回路的电流电流。 电流互感器的运行规定： 电流互感器的负荷电流对
16、独立式电流互感器应不超过其额定值的110%，对套管式电流互感器，应不超过其额定值的120%（宜不超过110%），如长时间过负荷，会使测量误差加大和使绕组过热和损坏。电流互感器在运行时，它的二次回路始终是闭合的，因其二次负荷电阻的数值比较小，接近于短路状态。电流互感器的二次绕组在运行中不允许造成开路，因为出现开路时，在二次绕组中会感应出一个很大的电动势，这个电动势可达数千伏，因此，无论对工作人员还是对二次回路的绝缘都是很危险的，在运行中要格外小心。油浸式电流互感器应装设金属膨胀器或微正压装置，以监视油位和使绝缘油免受空气中的水分和杂质影响（现已改进为金属膨胀器式全密封结构）。电流互感器的二次绕组
17、至少应有一个端子可靠接地，它属于保护接地。为防止二次回路多点接地造成继电保护动作，对电流差动保护等每套保护只允许有一点接地，接地点一般设在保护屏上。电流互感器与电压互感器的二次回路不允许互相连接。因为，电压互感器二次回路是高阻抗回路，电流互感器二次回路是低阻抗回路。如果接于电压互感器二次，会造成电压互感器短路；如果电压回路接于电流互感器的二次，会使电流互感器近似开路。这样是极不安全的。电流互感器故障分析及处理： 由于电流互感器二次回路中只允许带很小的阻抗，所以它在正常工作时，趋近与短路状态，声音极小，一般认为无声，因此电流互感器的故障常常伴有声音或其他现象发生。当电流互感器二次绕组或回路发生短
18、路时，电流表、功率表等指示为零或减少，同时继电保护的装置误动或不动作。出现这类故障后，应汇报调度，保持负荷不变，停用可能误动作的保护装置，并进行处理，否则应申请停电处理。电流互感器二次回路开路时，故障点端子排会击穿冒火。此时值班员应针对发生的异常现象，检查互感器二次回路端子接触是否良好，否则应申请停电检查处理。对充油型电流互感器还应检查互感器密封情况，其油位是否正常：对带有膨胀器密封的互感器，可通过油位窥视口内红色导向油位指示器观察，若油位急剧上升，可视为互感器内部存在短路或绝缘过热故障，以致油膨胀而引起，值班员应向调度申请停电处理。 油位急剧下降，可能是互感器严重渗、漏油引起。值班员应视其情
19、况，加强监视，并报告调度，向检修单位申请处理。 四 电容器常见故障的预防措施电容器常见故障的预防措施1加强巡视、检查、维护并联电容器应定期停电检查，每个季度至少1次，主要检查电容器壳体、瓷套管、安装支架等部位是否有积尘等污物存在，并进行认真地清扫。检查时应特别注意各联接点的联接是否牢固，是否松动；壳体是否鼓肚、渗(漏)油等。若发现有以上现象出现，必须将电容器退出运行，妥善处理。2控制运行温度 在正常环境下，一般要求并联电容器外壳最热点的温度不得大于60，否则，须查明原因，进行处理。3严格控制运行电压 并联电容器的运行电压，必须严格控制在允许范围之内。即并联电容器的长期运行电压不得大于其额定电压
20、值的10%，运行电压过高，将大大缩短电容器的使用寿命。随着运行电压的升高，并联电容器的介质损耗将增大，使电容器温度上升，加快了电容器绝缘的老化速度，造成电容器内绝缘过早老化、击穿而损坏。此外，在过高的运行电压作用之下，电容器内部的绝缘介质会发生局部老化，电压越高，老化越快，寿命越短。并联电容器长期运行电压若高于其额定电压的20%，其使用寿命将是正常情况的0.3倍左右。 所以，应根据当地电网运行电压的实际情况，合理选择额定电压值，使其长期运行电压不大于电容器额定电压值的1.1倍，当然实际运行电压过低也是十分不利的，因为并联电容器所输出的无功功率是与其运行电压的平方成正比的。若运行电压过低，将使电
21、容器输出的无功功率减少，无法完成无功补偿的任务，失去了装设并联补偿电容器应起的作用。所以在实际运行中，一定要设法使并联电容器的运行电压长期保持在其额定电压的95%105%，最高运行电压不得大于其额定电压值的110%。4防止谐波 在电网中有许多谐波源存在，如果在设置并联电容器的网点处谐波过大，若直接投入并联电容器，往往会使电网中的谐波更大，对并联电容器的安全造成极大的威胁。采取装设串联电抗器的方法，能够有效地抑制谐波分量及涌流的发生，对保证并联电容器的安全运行具有明显的效果。有条件的地方应事先对并联电容器安装处的谐波分量进行测试，并根据测试结果确定所需安装的串联电抗器容量。串联电抗器的设置容量，
22、也可根据所装设的并联电容器容量直接确定。一般情况是对5次以上的谐波按并联电容器容量的6%选取，而对3次以上的谐波则应按并联电容器容量的12%选取。另外，对仅考虑抑制5次以上谐波放大问题的场所(即电抗器容量为电容器容量的6%)，还应注意防止对3次谐波的放大问题，以保证并联电容器的安全运行。5正确选用投(切)开关 断开并联电容器时，由于开关静、动触头间的电弧作用，将会引起操作过电压产生，除了要求将投(切)开关的容量选得比并联电容器组的容量大35%左右以外，还必须是触头间绝缘恢复强度高，电弧重燃性小，灭弧性能好的断路器。6装设熔断器保护 应对每个单台电容器设置熔断器保护，要求熔丝的额定电流不得大于被
23、保护电容器额定电流的1.3倍，这样可避免某台电容器发生故障时，因得不到及时切除而引起群爆事故的发生。7对不正常运行工况及时处理在运行中发现并联电容器出现鼓肚、接头发热、严重渗(漏)油等异常情况，必须将其退出运行。对已发生喷油、起火、爆炸等恶性事故，应立即进行停电检查，查明事故原因进行处理后，方可更换新电容器继续运行。五 电压互感器的故障分析电压互感器实际上就是一种容量很小的降压变压器，其工作原理、构造及连接方式都与电力变压器相同。正常运行时，应有均匀的轻微的嗡嗡声，运行异常时常伴有噪声及其它现象：（1）.电压互感器响声异常：若系统出现谐振或馈线单相接地故障，电压互感器会出现较高的“哼哼”声。如
24、其内部出现劈啪声或其他噪声，则说明内部故障。（2）.高压熔断器熔体，接连熔断2-3次。（3）.电压互感器因内部故障过热，（如匝间短路、铁芯短路）产生高温，使其油位急聚上升，并由于膨胀作用产生漏油。（4）.电压互感器内发生臭味或冒烟，说明其连接部位松动或互感器高压侧绝缘损伤等。（5）.绕组与外壳之间或引线与外壳之间有火花放电，说明绕组内部绝缘损坏或连接部位接触不良。（6）.电压互感器因密封件老化而引起严重漏油故障等。请大家学习运行规程、220KV变电运行岗位培训电压互感器部分，查看变电所电压互感器二次接线图后，回答以下问题：电压互感器发生冒烟时，处理原则是什么？ 电压互感器次级相电压和线电压各为
25、多少？ 若正母电压互感器停电检修，为什么次级并列的前提是一次系统环通？ 你如何理解“35KV系统单相接地故障时，故障相电压降低，非故障相电压上升为线电压”这句话。 六 配电变压器的故障分析配变在送电和运行中，常见的故障和异常现象有：(1)变压器在经过停运后送电或试送电时，往往发现电压不正常，如两相高一相低或指示为零；有的新投运变压器三相电压都很高，使部分用电设备因电压过高而烧毁；(2)高压保险丝熔断送不上电；(3)雷雨过后变压器送不上电；(4)变压器声音不正常，如发出“吱吱”或“霹啪”响声；在运行中发出如青蛙“唧哇唧哇”的叫声等；(5)高压接线柱烧坏，高压套管有严重破损和闪络痕迹；(6)在正常
26、冷却情况下，变压器温度失常并且不断上升； (7)油色变化过甚，油内出现炭质；(8)变压器发出吼叫声，从安全气道、储油柜向外喷油，油箱及散热管变形、漏油、渗油等。6.2变压器故障分析6.2.1从变压器的声音判断故障（1）缺相时的响声当变压器发生缺相时，若第二相不通，送上第二相仍无声，送上第三相时才有响声；如果第三相不通，响声不发生变化，和二相时一样。发生缺相的原因大致有三方面：电源缺一相电；变压器高压保险丝熔断一相；变压器由于运输不慎，加上高压引线较细，造成振动断线(但未接壳)。（2）调压分接开关不到位或接触不良 当变压器投入运行时，若分接开关不到位，将发出较大的“啾啾”响声，严重时造成高压熔丝
27、熔断；如果分接开关接触不良，就会产生轻微的“吱吱”火花放电声，一旦负荷加大，就有可能烧坏分接开关的触头。遇到这种情况，要及时停电修理。（3）掉入异物和穿心螺杆松动当变压器夹紧铁心的穿心螺杆松动，铁心上遗留有螺帽零件或变压器中掉入小金属物件时，变压器将发出“叮叮当当”的敲击声或“呼呼”的吹风声以及“吱啦吱啦”的像磁铁吸动小垫片的响声，而变压器的电压、电流和温度却正常。这类情况一般不影响变压器的正常运行，可等到停电时进行处理。（4）变压器高压套管脏污和裂损当变压器的高压套管脏污，表面釉质脱落或裂损时，会发生表面闪络，听到“嘶嘶”或“哧哧”的响声，晚上可以看到火花。（5）变压器的铁心接地断线当变压器
28、的铁心接地断线时，变压器将产生“哔剥哔剥”的轻微放电声。（6）内部放电送电时听到“噼啪噼啦”的清脆击铁声，则是导电引线通过空气对变压器外壳的放电声；如果听到通过液体沉闷的“噼啪”声，则是导体通过变压器油面对外壳的放电声。如属绝缘距离不够，则应停电吊心检查，加强绝缘或增设绝缘隔板。 （7）外部线路断线或短路当线路在导线的连接处或T接处发生断线，在刮风时时接时断，接触时发生弧光或火花，这时变压器就发出像青蛙的“唧哇唧哇”的叫声；当低压线路发生接地或出现短路事故时，变压器就发出“轰轰”的声音；如果短路点较近，变压器将发出像老虎的吼叫声。（8）变压器过负荷当变压器过负荷严重时，就发出低沉的如重载飞机的
29、“嗡嗡”声。（9）电压过高当电源电压过高时，会使变压器过励磁，响声增大且尖锐。（10）绕组发生短路当变压器绕组发生层间或匝间短路而烧坏时，变压器会发出“咕嘟咕嘟”的开水沸腾声。 变压器发生的异常响声因素很多，故障部位也不尽相同，只有不断地积累经验，才能作出准确判断。七 直流屏故障解决方法1故障指示：交流断相指示亮（显示断相）,蜂鸣告警故障判断：三相交流输入缺相运行，三相交流失电或没有交流输入解决方法：检查输入线路2故障指示：母线电压越限灯亮,蜂鸣告警故障判断：控制母线电压126V，控制母线电压99V解决方法：越限值可按用户要求调3故障指示：电池电压越限灯亮,蜂鸣告警故障判断：电池端电压132V
30、，电池端电压99V解决方法：该越限值适应于CGM系列开放式酸性电池,其他电池规格可任意调整4故障指示：充电机故障灯亮,蜂鸣告警故障判断：充电机整流桥电压140V，充电机整流桥电压70V，充电机输出电流1.25Ie过载，充电机输出端负载短解决方法：调整相关参数或与公司售后服务部联系处理5故障指示：母线接地灯亮,蜂鸣告警故障判断：直流馈线输出对地绝缘偏低直流馈线输出接地 解决方法：对地绝缘电阻可按规程或用户要求整定6故障指示：闪光灯亮故障判断：直流屏外中控室的控制开关位置与断路器位置不对解决方法：检查中控室的控制开关位置与断路器位置7故障指示：电源指示灯亮故障判断：调节器开关稳压电源的输入端保险断或稳压电解决方法：更换保险或与公司售后服务部联系处理
