主变低压侧绝缘管母线单相接地故障分析及采取对策邹连宝

主变低压侧绝缘管母线单相接地故障分析及采取对策邹连宝

邹连宝

（国网天津电力检修公司运维中心天津300450）

摘要：本文通过某主变低压侧绝缘管母线设备故障，分别针对故障产生原因及发生的经过进行详细阐述。为了避免类似事故的发生，提出针对性的防范措施。以及在运维工作过程中需要注意的事项。

关键词：变电站；绝缘管母线；变压器；绝缘；防范措施

一、前言

绝缘管母线是由电缆纸浸渍环氧树脂作固体绝缘材料，绝缘母线的导体为铜（铝）管，接线端子为平板型。主要应用于变电站等代替裸母线、封闭母线及电缆。适用于紧凑型变电站、地下变电站等，为减少占地面积，运行可靠。工程所需绝缘管母线长度大于单根固定长的母线时，用多根母线加一个或者多个连接装置连接而成，连接装置用于屏蔽母线段之间连接处外漏金属件的高电位。因此，母线设备在保证质量上起到举足轻重的作用。随着电力事业的发展，大容量变电站的不断出现，传输电流不断增大，对供电的质量要求也越来越高。一旦绝缘管母线发生故障，相关电力设备将会遭受损伤，影响变电站的安全运行、供电的可靠性，甚至给社会带来严重影响。而绝缘管母线是为了适应变电站容量不断扩大，低压侧出线电流不断加大而开发的新型母线系列产品。本文通过一起变压器低压侧绝缘铜管母线设备故障进行分析，总结教训和经验，并提出一些预防措施。

二、主变低压侧绝缘管母线接地故障

某某220kV变电站1号主变低压侧从301-2隔离开关至301开关柜底部为35kV绝缘管母线，共分为3段，301开关柜出线第一段绝缘母线为ABB开关柜配套设备，由大连第一互感器（大一互）生产，剩余两段绝缘母线由上海产联公司生产。其中，大一互铜管为密封设计，上海产联为通风设计。如图：

事后对故障B相绝缘母线接头进行拆解，拆卸下大一互绝缘母线、屏蔽套筒以及连接用铜质软连接，发现软连接部分烧伤严重，并且有明显铜锈痕迹。两个厂家的绝缘管母线，通过屏蔽筒进行连接，屏蔽筒内壁为等电位屏蔽层，通过等电位弹片与导电铜质软连接（高电位）连接，形成高电位屏蔽。连接方式为接触式连接，利用屏蔽筒自身的重力使屏蔽弹片压接在导电铜质软连接表面。

三、原因分析：

1、设计因素

设计之初，没有充分考虑两个厂家的设计理念，大一互铜管为密封设计，上海产联为通风设计，在接头设计存在差异，且在前期的技术沟通方面双方均为考虑，致使安装后潮气从产联母线导电铜管进入接头，且无法自然散出，端头连扳、铜质软连接均出现锈蚀。另一方面，接头内潮湿，加速局放，破坏绝缘母线、屏蔽筒绝缘，助推了故障发生。

2、安装工艺因素

首先，在设备安装过程中屏蔽筒等电位弹片与铜质软连接接触不良，产生悬浮电位，发生局部放电。局放的积累，破坏放电处屏蔽筒绝缘，导致铜质软连接对屏蔽筒低电位绝缘层放电。

其次，屏蔽筒密封没有做好。热塑过程中火候没有掌握好。

3、环境因素

35kV绝缘管母线在电缆层内，经历雨季、桑拿天气等潮湿季节，再加上两个厂家的结合部位设计理念的不同，在这些因素的作用下，绝缘表面将发生腐蚀。在强电场同时作用下，沿面放电会产生，足以引起材料分解的高温，从而成为绝缘表面腐蚀的主要原因。

环境因素对绝缘内部造成的劣化主要是其受潮。绝缘受潮后，其绝缘电阻减少和介质损耗将增大，从而有可能引起热击穿。对于容易受潮的绝缘而言，环境温度和湿度的联合作用是引起其老化的重要因素。由于水分是强极性液体，绝缘受潮后其介电常数也将增加。

四、防范措施：

为彻底消除隐患，避免同类事故的再次发生，采取以下防范措施：

1、利用此次事故主变停电期间，对低压侧绝缘母线进行更换，更换为统一厂家，避免由于厂家设计理念不同导致的屏蔽筒受潮。

2、严把制造工艺及交接验收质量关。对新建未投产的管母加强制造过程、出厂试验的见证力度，加强对施工单位现场安装、交接试验的监督，对不合格的设备坚决拒绝接收，并限期要求设计单位及施工单位配合进行整改或更换。

3、在日常巡视中，加强运行中管母的红外测温，特别是负荷高峰期及雷雨潮湿季节。通过定期或特殊检查，及时发现设备的异常和缺陷，把故障消灭在萌芽状态。

4、严格执行预试规程。结合主变停电计划，加强对管母的试验。对新投运（投运时间不超过一年）的设备，在投运后应尽可能早地安排预试计划进行投运后首次试验。

5、试验条件允许的可考虑对运行中管母进行带电局部放电检测。

参考文献：

［1］侯保军，史永果.封闭式共箱母线的应用［J］．电气时代，2009(1):94－96．

［2］段薇薇．一起启备变低压侧共箱母线故障的分析及处理［J］．硅谷，2013(9):90．

［3］刘成，包龙卿，王洪见，浅谈如何提高共箱封闭母线的绝缘性能［J］．科技情报开发与经济，2010，20(31):199－2