一起气体绝缘金属封闭开关设备起动过程中断路器接地故障分析

摘要
图/表
参考文献
相关文章 (15)

全文: PDF (14624 KB) HTML (1 KB)
输出: BibTeX | EndNote (RIS)

摘要气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）气室存在金属异物时容易导致电场畸变甚至绝缘击穿。本文结合一起220kV GIS断路器合闸送电过程中C相断路器发生单相接地故障的案例,通过进行SF₆气体成分分析、局部放电在线监测、解体、缩比模型下金属异物模拟试验、螺栓材质分析可知,当GIS气室内部存在金属异物时,分合闸操作会导致在线监测局部放电信号远大于正常信号,但局部放电信号出现的频次少,可能无法满足告警条件。通过模拟试验表明,若GIS气室内部存在金属异物,当GIS受到振动冲击时更易发生内部绝缘击穿。因此,此次故障主要由操作过程中的振动冲击和气流影响下的内部金属异物放电引起。

	服务

	把本文推荐给朋友
	加入我的书架
	加入引用管理器
	E-mail Alert
	RSS
	作者相关文章
	乔胜亚
	周鸿铃
	朱晨
	李光茂
	杨森

关键词 ：单相接地故障, 解体检查, 模拟试验, 在线监测

Abstract：When there are metal particles in gas chamber of gas insulated switchgear (GIS), it is easy to cause electric field distortion and even insulation breakdown. In this paper, a case of single-phase ground fault of phase C circuit breaker in the process of closing and sending power of 220kV GIS circuit breaker is taken as an example, by using SF6 gas composition analysis, on-line monitoring of partial discharge, disassembly inspection, simulation test of metal particles under scaled model and bolt material analysis, the result shows that when there are metal particles inside the GIS gas chamber, the on-line monitoring partial discharge signal is much larger than the normal signal, but the frequency of the discharge signal is less, and the alarm conditions may not be achieved. The simulation test shows that when there are metal particles inside the GIS gas chamber, the internal insulation breakdown is more likely to occur when the GIS is subjected to vibration shock. The main reason for this failure is the discharge of internal metal particles under the influence of vibration shock and airflow during the start-up process.

Key words： single-phase ground fault disassembly inspection simulation test on-line monitoring

收稿日期: 2023-12-19

作者简介: 乔胜亚（1991—）,男,广东广州人,硕士,工程师,从事高压电气试验工作。

引用本文:

乔胜亚, 周鸿铃, 朱晨, 李光茂, 杨森. 一起气体绝缘金属封闭开关设备起动过程中断路器接地故障分析[J]. 电气技术, 2024, 25(6): 66-71. QIAO Shengya, ZHOU Hongling, ZHU Chen, LI Guangmao, YANG Sen. Fault analysis of circuit breaker grounding during the gas insulated switchgear start-up process. Electrical Engineering, 2024, 25(6): 66-71.

链接本文:

http://dqjs.cesmedia.cn/CN/Y2024/V25/I6/66

[1] 徐志钮, 郭一帆, 李先锋, 等. 机械缺陷对GIS外壳振动影响[J]. 电力工程技术, 2022, 41(5): 156-164, 185.
[2] 张语桐, 吴泽华, 徐家忠, 等. 特高压GIS用单支撑绝缘子绝缘结构优化设计[J]. 电工技术学报, 2023, 38(1): 258-269.
[3] 杨勇, 史方颖, 潘巧梅. 海上风电用气体绝缘金属封闭开关设备抗振可靠性研究[J]. 电气技术, 2022, 23(8): 31-35, 40.
[4] 韩帅, 高飞, 廖思卓, 等. GIS盆式绝缘子表面缺陷及其诊断方法研究综述[J]. 绝缘材料, 2022, 55(2): 12-22.
[5] 张星宇, 张小明, 左秀江, 等. 500kV气体绝缘金属封闭开关设备盆式绝缘子放电故障原因分析[J]. 电气技术, 2021, 22(8): 48-54.
[6] 黄荣辉, 张欣, 秦逸帆, 等. 雷电冲击下金属污染物对GIS中盆式绝缘子闪络特性的影响[J]. 高压电器, 2016, 52(4): 111-116.
[7] 牛勃, 孙尚鹏, 魏莹, 等. 微米级异物对GIS设备绝缘状态影响研究[J]. 高压电器, 2022, 58(3): 93-100.
[8] 刘财明. 气体绝缘开关设备局部放电带电检测综合应用[J]. 电气技术, 2020, 21(10): 117-122.
[9] 张丕沛, 郭晨瑞, 李杰, 等. GIS内部异物放电故障的特征机理研究[J]. 山东电力技术, 2023, 50(5): 41-47.
[10] 庄丞, 曾建斌, 袁传镇. 表面异物对252kV气体绝缘组合电器盆式绝缘子绝缘性能的影响[J]. 电工技术学报, 2019, 34(20): 4208-4216.
[11] 张连根, 路士杰, 李成榕, 等. GIS中线形和球形金属微粒的运动行为和危害性[J]. 电工技术学报, 2019, 34(20): 4217-4225.
[12] 李晓昂, 李杰, 任静, 等. 冲击振动激励下GIS内自由金属微粒起跳特性[J]. 高电压技术, 2022, 48(5): 2005-2012.
[13] 李杰, 李晓昂, 吕玉芳, 等. 正弦振动激励下GIS内自由金属微粒运动特性[J]. 电工技术学报, 2021, 36(21): 4580-4589, 4597.
[14] 李星, 刘卫东, 许渊, 等. 冲击振动下GIS内金属颗粒运动及其诱发沿面闪络特性[J]. 中国电机工程学报, 2023, 43(7): 2838-2848.
[15] 和晓辉, 周磊, 邱鹏锋, 等. 220kV GIS隔离开关对地放电故障案例分析[J]. 云南电力技术, 2023, 51(2): 69-74.
[16] 马飞越, 丁培, 牛勃, 等. 基于飞行时间—高度图谱的126kV GIS异物检测分析[J]. 高压电器, 2020, 56(10): 212-219.
[17] 董洪达, 黄涛, 刘俊博, 等. 组合电器自由金属颗粒的电场分析与缺陷诊断[J]. 科学技术与工程, 2019, 19(11): 141-147.
[18] 余爽, 赵科. 一起1100kV气体绝缘金属封闭开关设备母线放电故障分析[J]. 电气技术, 2021, 22(4): 94-97.
[19] 张建军, 岳啸鸣, 屈少平, 等. 一起220kV气体绝缘金属封闭开关设备母线放电故障分析[J]. 电气技术, 2020, 21(8): 98-102, 106.