江陵换流站极Ⅰ直流电压互感器闪络导致极Ⅰ停运事故分析

张 成，马小强

（国网湖北省电力公司检修公司特高压交直流运检中心，湖北 宜昌 443005）

江陵换流站极Ⅰ直流电压互感器闪络导致极Ⅰ停运事故分析

张 成，马小强

（国网湖北省电力公司检修公司特高压交直流运检中心，湖北 宜昌 443005）

因湖北荆州地区天气变化较大，大雾天气较多，容易造成直流积污导致设备外绝缘下降，从而危及直流系统的安全运行。进行历史事故的分析，找出预防手段及应对措施，可以避免同类事故的重复发生，提高直流系统运行指标，保障电网的安全可靠性。

直流；闪络；事故分析

0 引言

江陵换流站位于湖北省荆州市马山镇，由国网湖北省电力公司检修公司特高压交直流运检中心负责运维管理。江陵换流站是“三峡——广东”±500kV江城直流输电工程的首段站，于2004年6月2日正式投入运行，由500kV交流场、换流变、阀厅、500kV直流场、主变、220kV交流场、35kV交流场、阀冷却和站用电等辅助系统组成。

2004年11月6日09：13 江陵换流站事件记录发如下信号：

09：13：12：324 极I PCPA/B发直流极母线差动跳闸；

09：13：12：344 极I PCPA/B发直流极差动跳闸；

09：13：12：362 ACP1A/B 发5242开关跳开；

09：13：12：368 ACP1A/B 发5241开关跳开；

09：13：12：386极I PCPA/B发极闭锁；

09：13：20：490极I PCPA/B发接地极线断线保护跳闸；

09：13：12：496 极I PCPB发保护Z闭锁。

运行人员立即进行了现场检查，发现极I直流极母线差动保护动作，极I极差动保护动作，接地极线断线保护动作，极I Z闭锁。500kV交流场5241、5242开关跳闸并闭锁（Lockout），极Ⅰ直流停运，极I直流场转至极隔离状态。极I PCP由A系统切至B系统运行，极II PCP由B系统切至A系统运行，极II直流1718MW过负荷运行。

1 事故前工况

（1）直流系统方式：双极2350MW运行。

（2）交流系统方式：斗江I线，斗江II线，三江I线、三江II线、三江III线、江复线运行，1#主变运行。

（3）直流滤波器：011 LB ，012 LB ，021LB，022LB运行。

（4）交流滤波器：5631ACF、5612ACF 、5621ACF、5622ACF运行，其它交流滤波器热备用。

（5）站用电系统方式：站用电I回，II回运行，III回在热备用状态，10kV自备投、400V自备投在“自动”位置。

（6）水冷系统方式：极I、极II内冷水，外冷水运行正常。

2 事故处理过程

（1）事故发生后运行人员立即进行了现场检查，检查发现极I母线电压互感器（PI-WP-U1）底座上有灰白色金属凝固物，硅橡胶绝缘子上有白色的金属粉末，均压环上有三个被击穿的小洞，立即将事故情况汇报给了国调。

（2）按国调命令进行负荷和运行方式调整：09：17，按调度令立即将极II直流功率由1718MW降至1500MW；09：25按国调令，将极II直流功率由1500MW降至900MW；10：09按国调令，将极II直流功率由900MW降至700MW；10：37按国调令，将极II直流功率由700MW降至450MW；10：56按国调令将5241、5242开关转至冷备用，将极I直流场转至检修状态。11：05按国调令将极II直流系统转至单极金属回线方式运行。11：15极II直流功率升至800MW。11：25极II直流功率升至1100MW。11：42极II直流功率升至1500MW。12：30申请国调同意将极I011、012直流滤波器转至冷备用。

（3）12：45，检修人员到达现场后，再次对现场进行了详细的检查，发现极I直流电压互感器P1-WP-U1有明显的外闪痕迹：在均压环上发现三个明显放电点，其中最大击穿孔径约为15mm；在电压互感器底座上有一个明显放电痕迹；在均压环和底座间外绝缘子上也有明显的放电痕迹，靠近均压环侧更明显。对极母差保护范围内的极I平波电抗器取油样进行了色谱分析，未发现异常。对电压互感器的参数进行了检查，通过测量高压臂的电阻和电容量，基本上能确认电压互感器内部元件参数未改变，用200KV的试验电压对直流电压互感器进行了高压试验，变比正确。根据检查的结果分析直流电压互感器内部无异常。试验数据和结论得到了ABB现场质保工程师的认可，并且将试验数据传给了湖北电试院高压所金涛所长，在ABB现场质保工程师和金涛所长确认该PT可以继续投入使用后，检修人员对直流电压互感器绝缘子表面进行了清扫，对均压环烧伤部位进行打磨处理。22：45整个检修处理工作结束。

3 事故原因分析

根据保护动作情况对极I极母线PI-U-T1到PI-WP-T11区域的设备进行的检查、试验情况看，极I平抗正常，发生闪络的直流电压互感器的内绝缘、参数正常，而直流电压互感器上端下均压环、外表面到底座金属板的闪络放电痕迹，上端下均压环的底部有2个中指大小的小洞，对应位置底座钢板处有明显的较严重的闪络痕迹，我们初步分析认为本次直流电压互感器闪络事故是由于大雾天气（能见度2m左右）造成绝缘子憎水性减弱，降低了绝缘子的放电电压，而硅橡胶绝缘子在雾天积污又剧增，在污秽受潮后容易放电形成局部干区，造成均压环与直流电压互感器外部及底座个别部位因电荷过分聚集而发生局部电弧放电，最后发展成沿面闪络，导致极Ⅰ直流电压互感器（PI-WP-U1）闪络，极I直流极母线差动保护动作，极I极差动保护动作，接地极线断线保护动作，极IZ闭锁，极Ⅰ停运。

根据故障录波图和软件图分析，极I直流极母线差动保护动作正常，极I极差保护动作及极II极中性线差动电流保护启动并导致A、B系统切换现象正常。

4 结论

（1）本次事故为一般设备事故，保护动作正确。

（2）建议每年迎峰度夏前及9月底各安排一次直流场设备清灰工作。

（3）在大雾天气申请降压运行并加强对设备的运行监视。

（4）在设备停电后进行盐密测量以判断设备的污秽情况。