加华检出SF6电气设备故障案例分析
今年以来，我司SF6电气设备分解产物检测仪先后在河北、安徽、内蒙、北京、南京/青海和浙江检出16台设备故障，其中黄骅电厂8台500kV罐式SF6避雷器，邯郸苑水变220kV断路器A相、阜阳颖州变220A相V2761断路器A相和北京魏善庄变一台LW8-35断路器等11台均为设备在运行中检出的隐患，避免了不少事故的发生，深得用户的好评！检测和故障情况详见附表。下面就典型故障案例介绍如下：
1、黄骅电厂SF6避雷器的故障：
附表中序号2至9共八台设备均为神华国华黄骅电厂500kV罐式SF6避雷器。该设备于2008年11月29日投运后运行正常，今年3月7日凌晨出现500kV东骅Ⅱ线断路器跳闸，从故障录波得知A相有8kA的故障电流，随后重合闸成功。为了查明断路器跳闸原因，该厂邀请我司前往协助排查。当天我司立即派专业人员携带仪器傍晚赶到电厂，立即开展测试，发现这批避雷器中七台的SO2、H2S均很高，CO很少，仪器诊断内部存在放电性故障，但未涉及固体，绝缘材料的分解，尽快做综合分析，停电检查。
我司研发人员得知这批避雷分解产物严重昂超标，结合设备的结构和特点，认为设备内部存在严重的悬浮电位放电性故障。且在得知这些设备的容性、阻性和泄漏电合超声局放都认为正常的情况下，向该厂分析了故障的可能部位和当天凌晨东骅Ⅱ线断路器跳闸后重合闸成功原因，并建议停电检查。国华总公司和电厂领导当即决定将东骅Ⅱ线A相避雷的解体，发现内部有大量灰白色粉末，上部均压环对壳放电，烧成一长形孔外壳，该孔的相应位置有多处被电弧烧伤。随后对东骅Ⅱ线B相进行解题，虽无A相均压环的放电孔，但内部也有很多粉末。其余6台返回西电避雷公司解体，情况亦相似。
经分析认为这批设备因ZnO电阻片固定螺杆的螺帽未锁紧，运行中不断振动松脱，造成螺杆、蝶簧、垫汽和螺帽间不同的悬浮电位而放电，产生灰白色金属粉末。当这些金属粉末运动到均压环处时，因此处对壳的距离最短，电压又最高，金属粉末使SF6气体的绝缘性能急骤降低，直至对壳放电。当放电时这形成短路的金属粉末烧融沉降后，SF6气体的绝缘随即上升，因此重合闸又成功。故障照片见附图1.2.
2、安徽阜阳220kV颖州变2761断路器A相故障
阜阳供电公司220kV颖州变2761断路器系苏州AREVA电气开关公司生产，型号为GL314，于2007年底投产。今年3月21日线路遭多次雷击将该线路A相CT击穿爆裂烧损，2761断路器跳闸。该公司油气专业人员当日使用JH3000-1型SF6电气设备分解产物检测仪对相关设备进行排查，发现A相气室SO2为34.27ul/L，H2S为6.0 ul/L，仪器诊断为“设备内部存在放电性故障，复测确定后停电检查”。3月24日安徽电科院前往复测，SO2、H2S检测数据很接近，CF4含量达0.11%，该院专家认为设备可以运行，但建议更换SF6气体。
我司进一步了解2761断路器跳闸情况后，分析认为SO2、H2S和CF4含量都含量较高，跳闸时A相灭弧性能较差，重燃电弧将灭弧室灼伤，应解体检查，以策安全。（现已返厂处理）
3、内蒙500kV包头北变电站包旗5053断路器故障。
500kV包头北变电站于2008年2月4月投产，今年四月年检合格，但四月15日投运42秒后，5053断路器跳闸，重合闸不成，从故障录波得知A相故障电流为8kA。次日内蒙电科院专业人员携带我司SF6电气设备分解产物检测仪对相关设备检测，只有5053断路器A相气室SO2为.3.23ul/L，H2S为1.21ul/L，CO为5.3ul/L，仪器诊断为分解物含量偏高，内部可能存在局部放电，建议复测。
我司研发人员进一步了解情况，得知该设备体积大，SF6压力高，其充气量达100多公斤，虽然检出分解物的浓度不高，但该设备体积大，经过估算其SO2的体积达130ml,故障能量30kJ；设备当晚检查发现外壳有多处放电点。
通过该故障的分析提示我们，在故障诊断时不仅要看分解物的种类和浓度大小，而且要考虑设备的充气量，估算出分解物体积和放电能量的大小。以便作出正确的诊断。
5053断路器系上海中发依帕超高压电器有限公司07年11月生产，于08年2月1日投运，型号为OFPT(B)-500-63LB,HAR；据悉是该公司500kV断路器在国内首次使用。
4、青海750kV官亭变7512进线分支母A相气室故障。
5月19日， 750kV青海官亭变7512断路器跳闸，重合闸不成，从故障录波得知A相故障电流12KA，持续时间40ms。次日青海超高压局专业人员携带我司JH3000型检测仪前往检测现场，先对7512A相各气室进行检测，发现与7512A相隔离刀闸相连的进线分支母线A相气室中SO2+SOF2为15.41ul/L，H2S为5.19ul/L,CO为2.5ul/L，仪器诊断为内部存在放电性故障，并涉及固体绝缘分解。
我司研发人员得知该气室长近30米，直径0.6米，充气压力为0.6Mpa，经计算其SF6重量达200kg，认为该气室的分解物浓度虽不很高，但SO2+SOF2的总体积达530毫升，H2S达180毫升，估计其故障能量高达120kJ，可能是支撑绝缘子缺陷引起对壳放电，应尽快检查。
5月25日解体发现内部一支环氧树脂做成的支撑绝缘子因材质不良对壳严重放电，故障情况见附图3。
当日还对相关的8个气室进行测试，其分解物含量均为0。表明这次故障非设备共性，但希望能加强分解物监督，以便尽早检出内部隐患。
检出的16台故障设备中，有11台设备仅投运三个月，通过这些事故再次提醒我们应加强新设备的监督，将技术监督工作走在事故的前面，及时检出内部隐患，尽量减少事故的发生。为此，新设备投运后第一次分解物的检测时间，建议按设备的电压等级来划分如下：
750kV及以上设备一月内检测，
330—500kV设备三个月内检测，
110—220kV设备六个月内检测。
图1 图2 图3
我司主要研发人员长期从事SF6电气设备的气体质量监督和内部故障分析处理，对SF6电气设备结构和内部故障有深入的了解，和其它竞争厂家相比有以下优势：1. 检测组分多，能同时检测SO2、H2S、CO、HF等分解产物。2. 检测精度高，稳定性好, 检测精度能达到0.1µl/L, 优于进口产品。 3. 反应速度快、使用寿命长、耗气量少，能有效地检出内部潜伏性故障。4.专家诊断系统分析判断故障的类型和能量的大小，并提出处理意见。5.独特的传感器保护功能，大大提高传感器使用寿命。
