一起500kV交流濾波器故障的分析處理

南方電網文山供電局 孔令波

1 故障情況及檢查處理過程

事故前的運行方式：極一、極二解鎖狀態，直流雙極功率1350MW，ACF22、ACF24、ACF32、ACF41、ACF42、ACF44投入運行。

2018年1月26日11時16分59秒856毫秒，500kV ACF22交流濾波器582開關A、B、C相跳閘；500kV 582交流濾波器主一保護C1比值不平衡3段動作、500kV 582交流濾波器主二保護C1比值不平衡3段動作；1月26日11:16分值班負責人接到值班員報告：“11:16分，500kV ACF22交流濾波器582開關A、B、C相跳閘，自動控制模式消失，轉為手動控制模式，第一、二套保護跳閘。”值班負責人接報后，到監控機核實了故障信息，確認除此之外再無其他信號發出后，立即安排人員現場檢查。

11:20分，值班員到現場檢查發現500kV ACF22交流濾波器小組A相C1電容器塔有燒焦氣味，檢查二次設備時發現：ACF22交流濾波器主一保護、主二保護C1比值不平衡3段動作，故障錄波已起動并進行錄波；11:25分，向總調申請將500kV ACF22交流濾波器由熱備用轉為檢修狀態，由檢修人員檢查處理。

11:30分檢修人員發現現場檢查500kV ACF22交流濾波器小組A相C1電容器塔第二層L4電容器左側瓷柱一次接頭燒熔，瓷套密封處有漏液，與相鄰L3電容器之間短連線燒熔僅剩一半，進行電容器的更換工作；15:20分檢修人員對新更換的電容器對C1電容器塔進行橋臂電容測量工作結束，實驗數據合格；16:20分向總調申請將500kV ACF22交流濾波器由檢修轉為運行狀態，并對其紅外測溫正常。

圖1 被燒壞的電容器

2 故障原因分析與暴露的問題

2.1事件過程分析

后臺監控機SOE事件記錄如下：2018-01-26,11:16:59:856主（A）=20RF22+R1/ACF22交流濾波器保護屏一保護動作；2018-01-26,11:16:59:856從（B）=20RF22+R1/ACF22交流濾波器保護屏一保護動作；2018-01-26,11:16:59:857主（A）=20RF22+R2/ACF22交流濾波器保護屏二保護動作；2018-01-26,11:16:59:857從（B）=20RF22+R2/ACF22交流濾波器保護屏二保護動作；2018-01-26,11:16:59:904主（A）20BF22-Q0/582開關分位產生；2018-01-26,11:16:59:904從（B）20BF22-Q0/582開關分位產生。

電容器比值不平衡保護保護判斷：保護分3段，1段告警，2段延時100毫秒告警，延時跳閘，3段立 即跳閘；電容C1動作判據：│ITA2校正│/ITA3＞Kset，ITA3＞0.1In。根據故障錄波及保護裝置動作報告可知， │ITA2校正│=0.283A，ITA3=0.417A，即│ITA2校正│/ITA3＞Kset=0.283A/0.41A=0.67＞Kset=0.41，ITA3＞0.1In。滿足電容C1動作判據，保護動作正確。

圖2 C1不平衡保護定值

圖3 故障錄波圖

圖4 保護裝置動作信息

2.2 一次設備檢查

對故障電容器進行現場檢查，進行電容量和極對外殼絕緣電阻測試，實驗數據均合格，且電容器器身及瓷套未發現有局部擊穿痕跡，可排除電容器因內部故障引起的著火。對故障電容器接頭進行清洗，瓷柱密封處有數處燒熔孔洞，清洗后未見滲漏，（圖5）可初步判斷內部電解液為故障時從此處滲出，可排除電容器由于密封滲液引起的著火。對故障電容器左側瓷柱進行檢查，一次接頭外側哈弗線夾有燒熔痕跡，內側未被燒熔，凹凸墊圈燒熔接近三分之一（圖6）。

初步分析此次故障為：現場使用的連接軟線壓接時可能存在工藝控制不到位，檢查不仔細，使用了有局部松股的連接線，雖然使用防松的哈弗線夾，施工時螺栓力矩也滿足廠家規定，但設備長期運行，局部松股引起熱變形，熱脹冷縮，接觸電阻增加，長此以往造成接線端子燒紅熔化。

2.3 暴露的問題

換流站設備多、面積廣，現場測溫易出現死點；合容電容器一次接頭結構采用“哈弗線夾-凹凸墊片-螺帽”結構，僅使用一顆螺帽，可靠性不高；檢修過程中，現場使用升降平臺和升降叉車進行電容器更換作業時，濾波器場地塌陷嚴重、地基疲軟，不適合較重的作業車輛進入。同時現有作業車輛作業時不方便、不適用，電容器塔均壓環下面電容器故障可處理，作業面升高后現有作業車輛不滿足作業要求，存在誤碰、傾倒風險。

圖5 被燒壞的電容器接頭

圖6 被燒壞的電容器左側磁柱

3 防范措施

運行人員紅外測溫與機器人巡檢相結合。富寧換流站日常運維時間固化，保證兩值輪換周期內七天能保證一次紅外熱像檢測，避免兩次檢測時間間隔過長。針對本次事件出現的問題，運行專業必要重點關注電容器接頭溫升，日常巡維與專業巡維交叉開展，有效縮短檢查周期；其次，智能巡檢機器人投入使用后，運行人員每天定時查看巡檢數據，做到有異常提前發現，提前處理。

此次故障初步分析為一次接頭接觸電阻增加積累所致，建議預試定檢期間重點關注電容器一次接線，對接頭重新力矩確認，檢查接頭有無放電痕跡，有效預防因接線松動造成接觸電阻增大誘發的同類故障；合容電容器接頭結構僅有一顆螺帽，建議增加一顆備帽或進行相應改進增加可靠性（現場A型濾波器小組電容器為西安西電電力電容器有限責任公司提供，一次接頭采用一主一備帽結構），避免因震動和電動力的原因造成螺栓松動；作業車輛不滿足作業要求，檢修班梳理作業工具需求，上報材料申報計劃，配置滿足現場電容器更換的作業器具。

4 取得的經驗

在分析判斷故障性質及故障范圍時不能僅依據監控機發出的開關變位信號及相關報文信息，應結合現場保護裝置、自動裝置的具體動作情況、現場后臺監控機的SOE事件順序記錄及故障時的外部征象等進行綜合分析判斷，才能得出正確的結論；查找故障點時應結合保護及自動裝置的具體動作情況、保護裝置的保護范圍等全面查找，對電容器電容排查直到找到故障點；對查找到的故障點應進行全面

綜合的分析，分析結論應與保護及自動裝置所顯示的結果相符，且不放過任何一個可凝的細節。

5 結語

在故障檢查處理過程中，因換流站設備多、面積廣，未能及時檢查設備。加之運行人員對交流濾波器保護的現場接線情況不清楚，使運行人員在故障的檢查處理過程中出現了一些失誤。因此，變電運行人員只有在熟悉換流站保護及自動裝置的具體配置情況、保護范圍、現場接線情況的基礎之上，開展深層次的事故預想及反事故演習，才能真正提高運行人員事故的應急處置能力，做到未雨綢繆，為保障換流站的安全生產打下扎實的基礎。