一、故障簡(jiǎn)述

　　2011年8月17~19日，某地區(qū)出現(xiàn)強(qiáng)降雨天氣，總降雨量79mm。其中，19日降雨32.7mm,與去年同期相比偏多20%由于雨水通過(guò)縫隙漏入傳動(dòng)箱后沿密度繼電器電纜流入機(jī)構(gòu)箱并滴入箱內(nèi)溫/濕度控制器，造成交流電壓竄直流回路，引發(fā)某330kV變電站兩臺(tái)主變壓器高壓側(cè)4臺(tái)斷路器相繼跳閘及該110kV母線(xiàn)失壓，導(dǎo)致饋供的15座110kV變電站失壓，其中，包括兩座110kV鐵路牽引變電站。

　　二、故障原因分析

　　1.故障原因分析

　　通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、試驗(yàn)驗(yàn)證和技術(shù)分析，導(dǎo)致事故發(fā)生的主要原因如下

　　(1)110kV斷路器機(jī)構(gòu)箱進(jìn)水。該330kV變電站110kV線(xiàn)路I間隔斷路器的密封設(shè)計(jì)可靠性不高，斷路器支柱絕緣子下法蘭面(傳動(dòng)箱上表面)僅采用現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)涂抹的密封膠作為防水密封，在斷路器操作振動(dòng)作用下，中相密封膠硬化開(kāi)裂。

　　事故前該地區(qū)連日大雨，雨水通過(guò)縫隙漏入傳動(dòng)箱后，沿密度繼電器電纜流入機(jī)構(gòu)箱并滴入箱內(nèi)溫濕度控制器(該溫度控制電源部分為AC220V,信號(hào)部分為DC220V)，造成溫濕度控制器中交、直流路間短路，交流電壓竄入直流1段，造成接于直流段的兩臺(tái)變壓器非電量出口中間繼電器(主跳)接點(diǎn)抖動(dòng)并相繼出口跳閘。

　　(2)交流電源竄入直流回路原因，由于水從底架縫原處滲入，進(jìn)水縫隙，沿SF6密度繼電器信號(hào)線(xiàn)，從斷路器頂部穿管進(jìn)入機(jī)構(gòu)箱，滴到機(jī)構(gòu)箱溫濕度控制器上，溫濕度控制器的外殼為非密封結(jié)構(gòu)，內(nèi)部電路板交直流引線(xiàn)布置不合理且無(wú)隔離措施。進(jìn)水后交、直流之間短路引起直流電源系統(tǒng)段接地并使交流220V電源竄入直流I段系統(tǒng)。為此，現(xiàn)場(chǎng)做了詳細(xì)的試驗(yàn)分析

　　交流電源串入直流回路的試驗(yàn)分析如下

　　1)試驗(yàn)?zāi)康摹榭疾觳僮飨鋬?nèi)跳閘出口繼電器TR、TJQ及非電量跳閘中間繼電器J,在交流電竄入直流情況下的動(dòng)作情況，結(jié)合變電站現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況設(shè)計(jì)模擬實(shí)驗(yàn)。

　　2)驗(yàn)證原理。交流竄入直流正極后，因?yàn)殡姵亟M內(nèi)阻很小，交流信號(hào)近似認(rèn)為竄入直流負(fù)極，串的交流干擾在電纜分布電容的作用下施加于跳閘繼電器可能影響跳閘繼電器動(dòng)作行為。

　　3)試驗(yàn)過(guò)程。斷開(kāi)操作箱屏直流電源，采用外接試驗(yàn)直流電源供電(此直流工作電源為對(duì)地的懸浮電壓)。斷開(kāi)屏內(nèi)照明用交流電源的地線(xiàn)，從交流L端串聯(lián)照明燈泡作為測(cè)試線(xiàn)，間歇與屏內(nèi)直流正極+KM端短接，模擬交流竄人直流現(xiàn)象，用萬(wàn)用表監(jiān)視被測(cè)試?yán)^電器的干擾電壓情況，觀(guān)察繼電器動(dòng)作、斷路器跳閘情況。

　　4)試驗(yàn)結(jié)論。在以上模擬交流竄入直流的試驗(yàn)中，保護(hù)裝置在試驗(yàn)條件下受到交流量干擾出口跳閘。

　　2.主變壓器330kV斷路器跳閘原因

　　該330kV變電站1、2號(hào)主變壓器保護(hù)及33kV斷路器操作箱電源采用雙重化配置，正常方式下斷路器主跳回路接于直流電源系統(tǒng)的I段母線(xiàn)、副跳回路接于直流電源系統(tǒng)Ⅱ段母線(xiàn)，主、副跳任何一個(gè)跳閘回路動(dòng)作，均能造成斷路器跳33313303033路器為1、2號(hào)主變壓器的高壓側(cè)斷路器，當(dāng)交流電竄入直流電源系統(tǒng)I段母線(xiàn)后，在330kV斷路器操作箱屏主變壓器非電量出口中間繼電器與電纜對(duì)地等效電容之間形成分壓(模擬實(shí)驗(yàn)時(shí)穩(wěn)態(tài)交流有效值達(dá)64V,波形為不對(duì)稱(chēng)半波，達(dá)到繼電器動(dòng)作值)，主跳回路中間繼電器動(dòng)作，斷路器主跳出口跳閘(由于交流分量激勵(lì)作用，繼電器觸點(diǎn)連續(xù)抖動(dòng)，斷路器三相跳閘不同步)，線(xiàn)路斷路器操作箱屏未使用該中間繼電器，故其他330kV斷路器未跳閘。

　　三、故障處理與防范措施

　　1.故障處理

　　(1)10kV線(xiàn)路I間隔斷路器存在設(shè)計(jì)和安裝質(zhì)量缺陷。支柱瓷套底法蘭與底架密封設(shè)計(jì)不合理，密封膠易老化失效，密封可靠性不高；機(jī)構(gòu)箱內(nèi)溫/濕度控制器交、直流端子布置不合理且無(wú)有效隔離措施，進(jìn)水或凝露受潮情況下有可能導(dǎo)致交流串入直流回路。

　　(2)運(yùn)維單位隱患排查不徹底。雖然進(jìn)水縫隙在斷路器支柱絕緣子下法蘭處，地面不易觀(guān)察，但機(jī)構(gòu)箱進(jìn)水現(xiàn)象已存在一段時(shí)間，說(shuō)明運(yùn)維單位隱患排查不細(xì)致、不徹底，對(duì)公司防止變電站全停隱患排查治理要求沒(méi)有完全落實(shí)到位。

　　(3)設(shè)備巡視檢查不細(xì)致，運(yùn)維針對(duì)性不強(qiáng)。變電站機(jī)構(gòu)箱、端子箱等“五箱”防潮、防雨措施巡視檢查不細(xì)致，運(yùn)行人員未及時(shí)檢查發(fā)現(xiàn)機(jī)構(gòu)箱內(nèi)存在的進(jìn)水痕跡，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)斷路器機(jī)構(gòu)箱密封不良的設(shè)備缺陷。

　　2.防范措施

　　(1)立即開(kāi)展針對(duì)雨季機(jī)構(gòu)箱、端子箱、電纜溝進(jìn)水情況的專(zhuān)項(xiàng)排查。在全省范圍內(nèi)開(kāi)展斷路器密封結(jié)構(gòu)存在的問(wèn)題，采取針對(duì)性反措整改，對(duì)傳動(dòng)箱與機(jī)構(gòu)箱之間的電纜穿孔進(jìn)行可靠封堵，消除隱患。

　　(2)修正斷路器運(yùn)維手冊(cè)，在例行檢查、維護(hù)項(xiàng)目中增加密封性檢查項(xiàng)目。(3)對(duì)全省斷路器機(jī)構(gòu)箱溫濕度控制器接入直流情況開(kāi)展排查，分析溫/濕度控制器原理結(jié)構(gòu)存在的安全隱患，加裝中間繼電器進(jìn)行隔離；同時(shí)舉一反三對(duì)有可能引起交、直流混串的其他設(shè)備和回路進(jìn)行徹底排查，并采取有效隔離措施。