一、故障簡述

　　2011年8月17~19日，某地區出現強降雨天氣，總降雨量79mm。其中，19日降雨32.7mm,與去年同期相比偏多20%由于雨水通過縫隙漏入傳動箱后沿密度繼電器電纜流入機構箱并滴入箱內溫/濕度控制器，造成交流電壓竄直流回路，引發某330kV變電站兩臺主變壓器高壓側4臺斷路器相繼跳閘及該110kV母線失壓，導致饋供的15座110kV變電站失壓，其中，包括兩座110kV鐵路牽引變電站。

　　二、故障原因分析

　　1.故障原因分析

　　通過現場調查、試驗驗證和技術分析，導致事故發生的主要原因如下

　　(1)110kV斷路器機構箱進水。該330kV變電站110kV線路I間隔斷路器的密封設計可靠性不高，斷路器支柱絕緣子下法蘭面(傳動箱上表面)僅采用現場安裝時涂抹的密封膠作為防水密封，在斷路器操作振動作用下，中相密封膠硬化開裂。

　　事故前該地區連日大雨，雨水通過縫隙漏入傳動箱后，沿密度繼電器電纜流入機構箱并滴入箱內溫濕度控制器(該溫度控制電源部分為AC220V,信號部分為DC220V)，造成溫濕度控制器中交、直流路間短路，交流電壓竄入直流1段，造成接于直流段的兩臺變壓器非電量出口中間繼電器(主跳)接點抖動并相繼出口跳閘。

　　(2)交流電源竄入直流回路原因，由于水從底架縫原處滲入，進水縫隙，沿SF6密度繼電器信號線，從斷路器頂部穿管進入機構箱，滴到機構箱溫濕度控制器上，溫濕度控制器的外殼為非密封結構，內部電路板交直流引線布置不合理且無隔離措施。進水后交、直流之間短路引起直流電源系統段接地并使交流220V電源竄入直流I段系統。為此，現場做了詳細的試驗分析

　　交流電源串入直流回路的試驗分析如下

　　1)試驗目的。為考察操作箱內跳閘出口繼電器TR、TJQ及非電量跳閘中間繼電器J,在交流電竄入直流情況下的動作情況，結合變電站現場實際情況設計模擬實驗。

　　2)驗證原理。交流竄入直流正極后，因為電池組內阻很小，交流信號近似認為竄入直流負極，串的交流干擾在電纜分布電容的作用下施加于跳閘繼電器可能影響跳閘繼電器動作行為。

　　3)試驗過程。斷開操作箱屏直流電源，采用外接試驗直流電源供電(此直流工作電源為對地的懸浮電壓)。斷開屏內照明用交流電源的地線，從交流L端串聯照明燈泡作為測試線，間歇與屏內直流正極+KM端短接，模擬交流竄人直流現象，用萬用表監視被測試繼電器的干擾電壓情況，觀察繼電器動作、斷路器跳閘情況。

　　4)試驗結論。在以上模擬交流竄入直流的試驗中，保護裝置在試驗條件下受到交流量干擾出口跳閘。

　　2.主變壓器330kV斷路器跳閘原因

　　該330kV變電站1、2號主變壓器保護及33kV斷路器操作箱電源采用雙重化配置，正常方式下斷路器主跳回路接于直流電源系統的I段母線、副跳回路接于直流電源系統Ⅱ段母線，主、副跳任何一個跳閘回路動作，均能造成斷路器跳33313303033路器為1、2號主變壓器的高壓側斷路器，當交流電竄入直流電源系統I段母線后，在330kV斷路器操作箱屏主變壓器非電量出口中間繼電器與電纜對地等效電容之間形成分壓(模擬實驗時穩態交流有效值達64V,波形為不對稱半波，達到繼電器動作值)，主跳回路中間繼電器動作，斷路器主跳出口跳閘(由于交流分量激勵作用，繼電器觸點連續抖動，斷路器三相跳閘不同步)，線路斷路器操作箱屏未使用該中間繼電器，故其他330kV斷路器未跳閘。

　　三、故障處理與防范措施

　　1.故障處理

　　(1)10kV線路I間隔斷路器存在設計和安裝質量缺陷。支柱瓷套底法蘭與底架密封設計不合理，密封膠易老化失效，密封可靠性不高；機構箱內溫/濕度控制器交、直流端子布置不合理且無有效隔離措施，進水或凝露受潮情況下有可能導致交流串入直流回路。

　　(2)運維單位隱患排查不徹底。雖然進水縫隙在斷路器支柱絕緣子下法蘭處，地面不易觀察，但機構箱進水現象已存在一段時間，說明運維單位隱患排查不細致、不徹底，對公司防止變電站全停隱患排查治理要求沒有完全落實到位。

　　(3)設備巡視檢查不細致，運維針對性不強。變電站機構箱、端子箱等“五箱”防潮、防雨措施巡視檢查不細致，運行人員未及時檢查發現機構箱內存在的進水痕跡，進而發現斷路器機構箱密封不良的設備缺陷。

　　2.防范措施

　　(1)立即開展針對雨季機構箱、端子箱、電纜溝進水情況的專項排查。在全省范圍內開展斷路器密封結構存在的問題，采取針對性反措整改，對傳動箱與機構箱之間的電纜穿孔進行可靠封堵，消除隱患。

　　(2)修正斷路器運維手冊，在例行檢查、維護項目中增加密封性檢查項目。(3)對全省斷路器機構箱溫濕度控制器接入直流情況開展排查，分析溫/濕度控制器原理結構存在的安全隱患，加裝中間繼電器進行隔離；同時舉一反三對有可能引起交、直流混串的其他設備和回路進行徹底排查，并采取有效隔離措施。