2010年8月，某220kV線路A相故障，220kV站213斷路器保護(hù)動作，跳開A相斷路器，重合閘未動作。A相跳開后156ms重新出現(xiàn)故障電流，持續(xù)時間約12ms，兩套保護(hù)分別發(fā)三跳、永跳令，跳開三相斷路器。

故障發(fā)生時，該地區(qū)為雷雨天氣，閃電頻繁。現(xiàn)場無任何檢修工作，無倒閘操作，斷路器運(yùn)行正常。斷路器自投運(yùn)以來各項(xiàng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)合格，未發(fā)生過任何故障及缺陷。

1 繼電保護(hù)動作信息

• 0ms 線路A相故障，213側(cè)故障電流最大有效值為26kA；
• 15ms 線路兩側(cè)RCS931BM保護(hù)差動動作；
• 25ms 線路兩側(cè)PSL603GC保護(hù)差動動作；
• 48ms 213斷路器A相滅弧，A相斷路器成功切除故障電流；
• 204ms 213斷路器A相再次出現(xiàn)故障電流，最大有效值為18kA（據(jù)錄波圖顯示）；
• 223ms 213斷路器RCS931BM保護(hù)非全相故障 三跳（在跳閘邏輯中）；
• 252ms 213斷路器A相故障電流消失（據(jù)錄波圖顯示）；

通過錄波圖分析，保護(hù)裝置動作正確，213斷路器A相跳開156ms后重新出現(xiàn)故障電流（持續(xù)時間約12ms），致使保護(hù)分別發(fā)三跳、永跳令，斷路器單相故障也未重合。

2 故障情況檢查

針對斷路器A相跳開156ms后重新出現(xiàn)故障電流這一不明原因現(xiàn)象，工作人員制定了檢查方案，進(jìn)行了一系列深入檢查。

2.1 現(xiàn)場檢查

專業(yè)人員現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，33#耐張塔A相引流線懸垂合成絕緣子、32#直線塔A相懸垂合成絕緣子（雙串）有雷擊放電痕跡。

對213斷路器進(jìn)行氣體分解物試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)A相硫化氫含量111.2微升/升，二氧化硫含量35.5微升/升，氣體分解物嚴(yán)重超標(biāo)，測試過程中工作人員聞到有臭味。B、C兩相硫化氫和二氧化硫含量均為零，未檢出分解物。斷路器三相SF6氣體含水量符合標(biāo)準(zhǔn)要求，外觀檢查無異常。

2.2 斷路器解體檢查

將斷路器返廠解體后發(fā)現(xiàn)，斷路器滅弧室內(nèi)有大量白色粉末，如圖1所示。

圖1　解體后的斷路器滅弧室

滅弧室灼燒痕跡如圖2所示。

圖2　滅弧室內(nèi)灼燒痕跡

3 原因分析

故障斷路器為蘇州AREVA高壓電氣有限公司產(chǎn)品，型號為GL314-252。該斷路器自2007年11月投運(yùn)后，預(yù)防性試驗(yàn)數(shù)據(jù)合格，未進(jìn)行過補(bǔ)氣，未發(fā)生過任何缺陷。根據(jù)錄波圖及氣體分解物測試結(jié)果分析推斷，故障發(fā)生過程如下：

3.1 第一次出現(xiàn)故障電流

根據(jù)錄波圖及線路查線結(jié)果分析，線路33#（距故障斷路器近）塔遭受雷擊造成絕緣子表面閃絡(luò)，故障電流為26kA，持續(xù)時間50ms，斷路器成功切除故障電流。

3.2 第二次出現(xiàn)故障電流

A相故障切除后約156ms（此時未達(dá)到重合閘0.8S動作出口時間,A相斷路器處于斷開狀態(tài)），32#塔遭受第二次雷擊，上端金屬件對下端均壓環(huán)直接擊穿，同時造成斷路器斷口擊穿，重新產(chǎn)生故障電流，兩套保護(hù)分別三跳、永跳出口，跳開三相斷路器。由于合成絕緣子具有自恢復(fù)特性，而且絕緣子表面沒有形成閃絡(luò)，故障點(diǎn)電弧自行熄滅。

3.3 雷電定位系統(tǒng)顯示數(shù)據(jù)

故障發(fā)生當(dāng)晚為雷雨天氣，故障發(fā)生時段1分鐘內(nèi)雷電定位系統(tǒng)顯示31-32＃桿塔落雷1次，雷電流幅值為53.9KA，并有反擊1次。現(xiàn)場查線在32#、33#塔各發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)1處。

4 結(jié)論及建議

從以上分析結(jié)果綜合來看，線路在第一次發(fā)生雷擊時，斷路器成功切除故障，約156ms后遭受第二次雷擊，在未到達(dá)重合閘動作時間（0.8S）前，斷口遭到擊穿，重新產(chǎn)生故障電流，保護(hù)動作三跳、永跳出口，跳開三相斷路器。雷擊是造成本次斷路器損壞的原因。

措施及建議：

（1）線路故障跳閘后，專業(yè)人員應(yīng)加強(qiáng)對故障數(shù)據(jù)、錄波圖等資料的分析，當(dāng)發(fā)現(xiàn)原因不明現(xiàn)象或異常波形圖時，應(yīng)加強(qiáng)對一次設(shè)備的檢測，避免留下隱患。

（2）對于220kVSF6斷路器雷電沖擊和工頻耐壓型式試驗(yàn)，設(shè)備生產(chǎn)廠家有必要考慮斷路器在分位時斷口承受雷電波和工頻電壓作用的極端情況，提高耐雷水平。

（3）對已發(fā)生過雷電波侵入造成斷路器等設(shè)備損壞的變電站，應(yīng)在出線間隔入口處裝設(shè)金屬氧化物避雷器。

（4）應(yīng)密切關(guān)注氣候變化，定期對設(shè)備運(yùn)行地區(qū)平均雷暴日數(shù)和平均落雷密度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，位于多雷區(qū)且多次發(fā)生雷擊跳閘的線路，在常規(guī)防雷措施不佳的情況下應(yīng)安裝線路避雷器。

（編自《電氣技術(shù)》，作者為李遵守、周開峰。）