110kV GIS变电站加装母线保护的必要性分析

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1、店它谍分析与探讨GUANGXIDIANYE110kVGIS变电站加装母线保护的必要性分析戴昊李洪卫(深圳供电局，广东省深圳市518020)【摘要】本文以一起10kVGIs变电站的设备事故为例，详细分析故障产生的原因，提出解决方案即加装11okV母线保护，阐述了其必要性和可行性。【关键词】Gls变电站；母线保护；母线故障；供电可靠性表1深圳局GIS设备故障列表变电站故障日期故障点0概述50okV深圳站1992年#l、#2联变变高B相避雷器B5气室22Okv经贸站2oo4年l2月221PT盆式绝缘子近几年，深圳电网负荷增长迅猛，电

2、网建设加速，受城区220kV经贸站2005年7月11lPT盆式绝缘子用地紧张因素的制约，近几年投产的变电站一次设备都采用220kv腾飞站20o6年6月22l町与母线连接处220kv奋进站20o7年3月11012CT气室国产GIs设备，根据深圳局GIs设备故障的统计，详见表1，设10l22刀闸气室备可靠性较低，GIs设备母线故障率较高。1lokV和平站20o7年7月公和线线路刀闸气室22Okv奋进站20o8年7月220kV长奋乙线气室城区多为重要用户，如政府、地铁、火车站、口岸、医院等，11Okv香蜜湖2oo8年7月香车I线、梅

3、香I线与供电可靠性非常重要。电缆连接电缆头处220kv祥和站2oo8年l1月l012开关至ll1PT之间如果故障发生在GIs设备，运行人员不能直观地判断出l1Okv华强站20o8年l1月中强I线lM侧刀闸B故障点，必须通过试验才能确定哪部分GIs设备具备送电条相GIS气室放电击穿件，这给恢复供电拖延了时间。220kv梧桐站20o9年3月梧盐I线气室过渡母线靠新间隔侧的为了快速隔离故障，避免事故扩大和快速判断故障点，尽ll0kV岐岭站2o09年6月B相支持绝缘子快恢复供电，文章通过对典型案例的分析得出：在GIs设备评估较低而供电

4、可靠性要求较高的11OkVGIs变电站加装l10kV母线保护是十分必要的。1案例分析1．1案例简介2008年l1月，深圳局¨0kV华强站(GIs站)的11OkV中强I线发生对地故障，故障位置在该间隔母线隔离开关至断路器之间的B相过渡母线(靠隔离开关侧)，对侧220kv中航站的110kv中强I、Ⅱ线同时跳闸，造成110kV华强站全站失压。110kv华强站的主接线及供电方式如图1所示，华强站的下一级为地铁站，事故前地铁站由其他站供电，事故未影响到地铁的正常营运。图111OkV华强站主接线图及供电方式圃20O9．1O(总第115期)

5、分析与探讨店它景GUANGXIDIANYE一’相关保护动作报文摘要见表2。22OkVlM22OkV2M表2保护动作报文摘要间隔保护动作报文中航站610ms距离Ⅱ段；中强I线6l2ms零序过流Ⅱ段；B相接地故障；故障电流约6O0oA；持续时间约62Oms；中航站6l11ms距离Ⅱ段；中强Ⅱ线613ms零序过流Ⅱ段；B相接地故障；故障电流约7450A；持续时间约62Om；圈2事故照片图3中航网后备时间配合图1．2案例分析作用时间而言对壳体烧穿影响较弱。GB7674《sF6封闭式组合事后检查发现：110kV中强I线1M侧刀闸B相GI

6、s气室电器》6．11．2【款外壳设计，外壳的厚度，应以设计压力和在下内部放电击穿，气室外壳熔穿，穿孔形状为不规则半月形(如述最小耐受时间内外壳不烧穿为依据；④电流等于或大于图2)，壳体内sF6气体全部释放。40K，O．1s，①电流小于40kA，O．2s】有相关说明。随着电弧的持l10kv华强站无110kv母线保护，且故障点不在线路的续作用，电弧弧根转移至屏蔽罩，电弧弧根能量密度大，屏蔽主保护和I段范围，在II段范围，因此220kv中航站l10kv中罩局部金属气化穿孔并导致触指片局部烧损，触指弹簧烧断。强I、II线距离Ⅱ段、零序

7、Ⅱ段动作行为正确。通过以上分析，气室外壳被熔穿的主要原因是故障电流持续对事故元件进行解体检查：盆式绝缘子表面有不规则烧时间较长，那么如何解决类似问题呢?蚀沟槽，方向为径向，绝缘子中心嵌件根部有烧蚀痕迹，法兰内缘有烧蚀痕迹，表明事故电流在该处以电弧形式表现，电弧3解决方案起始于绝缘子中心嵌件根部，着落于壳体法兰内缘。中心嵌件根部烧蚀较屏蔽罩明显轻微，说明电弧弧根在事故过程中从3．1缩短相关保护动作时限绝缘子中心嵌件根部转移至屏蔽罩，且在屏蔽罩处持续较长本次故障点不在线路的主保护、距离I段和零序I段范围时间。这种电弧的转移是由于电

8、弧能量使弧柱区域的局部气内，在后备II段范围内，是否可以缩短后备II段时限来解决呢?体急速受热膨胀而产生的压力波所推动的结果，压力波的传220kV中航站带两级变电站运行，如图1所示，中航网距递在盆式绝缘子侧受阻只能朝开放空间发展，对于盆式绝缘离II段和零序II段保护时限配合关