一起500kV交流滤波器故障的分析处理

南方电网文山供电局 孔令波

1 故障情况及检查处理过程

事故前的运行方式：极一、极二解锁状态，直流双极功率1350MW，ACF22、ACF24、ACF32、ACF41、ACF42、ACF44投入运行。

2018年1月26日11时16分59秒856毫秒，500kV ACF22交流滤波器582开关A、B、C相跳闸；500kV 582交流滤波器主一保护C1比值不平衡3段动作、500kV 582交流滤波器主二保护C1比值不平衡3段动作；1月26日11:16分值班负责人接到值班员报告：“11:16分，500kV ACF22交流滤波器582开关A、B、C相跳闸，自动控制模式消失，转为手动控制模式，第一、二套保护跳闸。”值班负责人接报后，到监控机核实了故障信息，确认除此之外再无其他信号发出后，立即安排人员现场检查。

11:20分，值班员到现场检查发现500kV ACF22交流滤波器小组A相C1电容器塔有烧焦气味，检查二次设备时发现：ACF22交流滤波器主一保护、主二保护C1比值不平衡3段动作，故障录波已起动并进行录波；11:25分，向总调申请将500kV ACF22交流滤波器由热备用转为检修状态，由检修人员检查处理。

11:30分检修人员发现现场检查500kV ACF22交流滤波器小组A相C1电容器塔第二层L4电容器左侧瓷柱一次接头烧熔，瓷套密封处有漏液，与相邻L3电容器之间短连线烧熔仅剩一半，进行电容器的更换工作；15:20分检修人员对新更换的电容器对C1电容器塔进行桥臂电容测量工作结束，实验数据合格；16:20分向总调申请将500kV ACF22交流滤波器由检修转为运行状态，并对其红外测温正常。

图1 被烧坏的电容器

2 故障原因分析与暴露的问题

2.1事件过程分析

后台监控机SOE事件记录如下：2018-01-26,11:16:59:856主（A）=20RF22+R1/ACF22交流滤波器保护屏一保护动作；2018-01-26,11:16:59:856从（B）=20RF22+R1/ACF22交流滤波器保护屏一保护动作；2018-01-26,11:16:59:857主（A）=20RF22+R2/ACF22交流滤波器保护屏二保护动作；2018-01-26,11:16:59:857从（B）=20RF22+R2/ACF22交流滤波器保护屏二保护动作；2018-01-26,11:16:59:904主（A）20BF22-Q0/582开关分位产生；2018-01-26,11:16:59:904从（B）20BF22-Q0/582开关分位产生。

电容器比值不平衡保护保护判断：保护分3段，1段告警，2段延时100毫秒告警，延时跳闸，3段立 即跳闸；电容C1动作判据：│ITA2校正│/ITA3＞Kset，ITA3＞0.1In。根据故障录波及保护装置动作报告可知， │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。满足电容C1动作判据，保护动作正确。

图2 C1不平衡保护定值

图3 故障录波图

图4 保护装置动作信息

2.2 一次设备检查

对故障电容器进行现场检查，进行电容量和极对外壳绝缘电阻测试，实验数据均合格，且电容器器身及瓷套未发现有局部击穿痕迹，可排除电容器因内部故障引起的着火。对故障电容器接头进行清洗，瓷柱密封处有数处烧熔孔洞，清洗后未见渗漏，（图5）可初步判断内部电解液为故障时从此处渗出，可排除电容器由于密封渗液引起的着火。对故障电容器左侧瓷柱进行检查，一次接头外侧哈弗线夹有烧熔痕迹，内侧未被烧熔，凹凸垫圈烧熔接近三分之一（图6）。

初步分析此次故障为：现场使用的连接软线压接时可能存在工艺控制不到位，检查不仔细，使用了有局部松股的连接线，虽然使用防松的哈弗线夹，施工时螺栓力矩也满足厂家规定，但设备长期运行，局部松股引起热变形，热胀冷缩，接触电阻增加，长此以往造成接线端子烧红熔化。

2.3 暴露的问题

换流站设备多、面积广，现场测温易出现死点；合容电容器一次接头结构采用“哈弗线夹-凹凸垫片-螺帽”结构，仅使用一颗螺帽，可靠性不高；检修过程中，现场使用升降平台和升降叉车进行电容器更换作业时，滤波器场地塌陷严重、地基疲软，不适合较重的作业车辆进入。同时现有作业车辆作业时不方便、不适用，电容器塔均压环下面电容器故障可处理，作业面升高后现有作业车辆不满足作业要求，存在误碰、倾倒风险。

图5 被烧坏的电容器接头

图6 被烧坏的电容器左侧磁柱

3 防范措施

运行人员红外测温与机器人巡检相结合。富宁换流站日常运维时间固化，保证两值轮换周期内七天能保证一次红外热像检测，避免两次检测时间间隔过长。针对本次事件出现的问题，运行专业必要重点关注电容器接头温升，日常巡维与专业巡维交叉开展，有效缩短检查周期；其次，智能巡检机器人投入使用后，运行人员每天定时查看巡检数据，做到有异常提前发现，提前处理。

此次故障初步分析为一次接头接触电阻增加积累所致，建议预试定检期间重点关注电容器一次接线，对接头重新力矩确认，检查接头有无放电痕迹，有效预防因接线松动造成接触电阻增大诱发的同类故障；合容电容器接头结构仅有一颗螺帽，建议增加一颗备帽或进行相应改进增加可靠性（现场A型滤波器小组电容器为西安西电电力电容器有限责任公司提供，一次接头采用一主一备帽结构），避免因震动和电动力的原因造成螺栓松动；作业车辆不满足作业要求，检修班梳理作业工具需求，上报材料申报计划，配置满足现场电容器更换的作业器具。

4 取得的经验

在分析判断故障性质及故障范围时不能仅依据监控机发出的开关变位信号及相关报文信息，应结合现场保护装置、自动装置的具体动作情况、现场后台监控机的SOE事件顺序记录及故障时的外部征象等进行综合分析判断，才能得出正确的结论；查找故障点时应结合保护及自动装置的具体动作情况、保护装置的保护范围等全面查找，对电容器电容排查直到找到故障点；对查找到的故障点应进行全面

综合的分析，分析结论应与保护及自动装置所显示的结果相符，且不放过任何一个可凝的细节。

5 结语

在故障检查处理过程中，因换流站设备多、面积广，未能及时检查设备。加之运行人员对交流滤波器保护的现场接线情况不清楚，使运行人员在故障的检查处理过程中出现了一些失误。因此，变电运行人员只有在熟悉换流站保护及自动装置的具体配置情况、保护范围、现场接线情况的基础之上，开展深层次的事故预想及反事故演习，才能真正提高运行人员事故的应急处置能力，做到未雨绸缪，为保障换流站的安全生产打下扎实的基础。