母线故障的诊断和处理

教学目标

知识目标：

（1）熟悉母线的运行方式和保护配置。

（2）熟悉母线的故障现象。

（3）掌握母线故障处理流程和处理步骤。

能力目标：

（1）能说出母线的运行方式和保护配置。

（2）能根据故障现象查找故障。

（3）能在仿真机上熟练进行母线的故障处理。

素质目标：

（1）能主动学习，在完成任务过程中发现问题、分析问题和解决问题。

（2）能严格遵守专业相关规程标准及规章制度，与小组成员协商、交流配合，按标准化作业流程完成学习任务。

任务分析

（1）记录母线异常现象，进行母线异常处理。

（2）记录母线故障现象，进行母线故障处理。

相关知识

母线故障在电力系统的故障中所占比例不大，据资料统计，母线故障占系统所有线路故障的6%～7%。但由于母线上连接多条回路，发生失电压故障时对整个系统影响较大，会造成送电线路失去电源，从而造成大面积停电，甚至系统解列，后果十分严重。所以，母线失电压事故应根据现象准确、迅速地隔离故障点，并恢复其他回路的运行。

一、母线异常处理

母线、母线设备一般常见异常及现象如下。

1.声音异常及现象

（1）管母线振动。

（2）开关柜封闭母线室内有放电声。

（3）SF6封闭母线气室内有“丝丝”声。

（4）SF6封闭母线气室内部放电类似小雨点落在金属外壳的声音。

（5）SF6封闭母线气室内振动过大。

母线失压（PPT）

（6）SF6 封闭母线气室内有励磁声，并且不同于变压器正常的励磁声。

（7）母线绝缘子有放电声。恶劣天气下绝缘子有“吱吱”放电声，发出蓝色或橘红色的电晕。

母线运行过热

母线电压不平衡（视频文件）

2.母线设备发热异常及现象

（1）接点颜色变化。

（2）试温蜡片、温度在线装置显示温度高或塑封等外敷部件受热变形。

（3）冬天雪后，触头、接头处雪融化较快并冒气。

（4）红外测温发现接点温度异常升高。

（5）接头发红。

（6）母线穿过的金属板过热。

3.SF6封闭母线气室压力异常及现象

（1）报警，自动化信息显示“某变电站某母线某气室SF6压力低补气”。压力表指示低于额定补气压力，检漏仪监测到有漏气报警。

（2）防爆膜变形，可听到某气室内部有轻微放电声，SF6压力表指示高于额定压力，尚未造成漏气。

4.母线绝缘子外观异常及现象

（1）支持瓷绝缘子严重裂纹。

（2）支持瓷绝缘子断裂。

（3）母线瓷绝缘子表面有破损，损坏2 个瓷沿。

（4）管母线塌陷。

（5）母线绝缘子表面污秽严重。恶劣天气下绝缘子有“吱吱”放电声，发出蓝色或橘红色的电晕。

母线绝缘子破损、放电（视频文件）

二、母线设备常见的异常分析及处理

（一）声音异常分析及处理

1.声音异常分析

（1）管母线振动。可能是管母线内部阻尼线脱落，由于风的频率与管母线固有频率相同，而引发共振。

（2）开关柜封闭母线室内有放电声。可能是母线绝缘设备绝缘降低引发放电。

（3）SF6封闭母线气室内有“丝丝”声，压力表压力逐渐降低，是漏气造成。

（4）SF6封闭母线气室内部放电类似小雨点落在金属外壳的声音。是由于局部放电声音频率比较低，且音质与其噪声也有不同之处，但如果放电声微弱，分不清放电声来自电器内部还是外部，或者无法判断是否为放电声，可通过局部放电监测、噪声分析方法，定期对设备进行检查。

（5）SF6封闭母线气室内振动过大。是因为部件有松动现象，振动声可能会伴随过热，需要配合对振动处的外壳进行温度检查与出厂说明中的温升比较。

（6）SF6封闭母线气室内有励磁声，并且不同于变压器正常的励磁声。说明存在螺栓松动等情况，需要进一步检查，综合判断。

（7）母线绝缘子有放电声。可能是绝缘子表面有裂纹或严重污秽造成绝缘降低。

2.声音异常处理

（1）管母线振动：汇报，尽快安排停电处理。

（2）开关柜封闭母线室内有放电声：汇报调度，立即停电处理。

（3）SF6封闭母线气室内有“丝丝”声：应查明漏气部位，根据漏气性质和速率决定处理办法，如带电无法处理，汇报，申请停电处理。

（4）SF6封闭母线气室内部放电类似小雨点落在金属外壳的声音：如判断为放电引起，汇报调度，立即停电处理。

（5）SF6封闭母线气室内振动过大：汇报，尽快安排停电处理。

（6）SF6封闭母线气室内有励磁声，并且不同于变压器正常的励磁声：汇报，如确认是螺栓松动，尽快安排停电处理。

（7）母线绝缘子有放电声：汇报，尽快安排停电清扫、涂刷防污涂料、调爬。

（二）母线设备发热异常分析及处理

1.母线设备发热异常分析(www.xing528.com)

（1）接头过热可能是紧固不良、接触面积不足、接头老化、接头表面涂抹的导电膏等老化或质量不良、过负荷造成。

（2）在大负荷、新设备投运、方式变化时没安排测温工作。

（3）母线穿过的金属板等过热。可能是由于母线电流大而在其穿过的金属板上产生涡流而引起过热。

2.母线设备发热异常处理

（1）接头过热，已明显可见过热发红：汇报调度，应立即停电处理。

（2）母线穿过的金属板等过热：应将金属板更换为非磁性材料，如不锈钢等，并将隔板切割出避免涡流流通的切口。

（三）SF6封闭母线气室压力异常分析及处理

1.SF6封闭母线气室压力异常分析

（1）气室漏气发出补气信号，主要原因有：

①振动、振动对密封的破坏是漏气的主要原因。

②焊缝渗漏。

③密封阀和压力表的结合部不严实。

（2）气室SF6压力低闭锁，是由于上述漏气原因，漏气点比较大，一般现场可听到“丝丝”声。

（3）气室SF6压力升高，应是内部有低能放电所致。可能是GIS 内部金属微粒、粉尘、水分引起的放电情况加剧。气室内放电声，是由于气室内金属颗粒、尘埃、气体中的水分引发的，能量低时不易听清楚，当气体中微粒增加，放电能量不断加大时，可听到，说明故障的概率增大。可听到某气室内部有轻微放电声，其放电能量不断放大，伴随防爆膜变形、SF6压力表指示升高，说明异常有发展成故障的可能。

2.压力异常处理

（1）气室SF6压力降低，发出补气信号，而无明显的“丝丝”声或使用漏检仪未检测到漏气点，对于此种异常，可在保证安全的情况下，用合格的SF6气体做补气处理。

（2）当SF6压力低，断路器已经闭锁时，应汇报调度，将断路器停电处理。

（3）当气室压力升高，应汇报调度，立即停电处理。

（四）母线绝缘子外观异常分析及处理

1.母线绝缘子外观异常分析

（1）支持瓷绝缘子严重裂纹、断裂，主要由以下几个方面的原因造成：

①制造质量不良。

②涂防水胶等反措落实不到位，气候恶劣。

③安装不当造成异常受力。

（2）母线瓷绝缘子表面有破损，可能是受外力打击造成。

（3）管母线塌陷，可能是安装工艺不符合要求、质量不良、跨度大造成。

（4）母线绝缘子表面污秽严重，可能是所处地区污秽程度加剧或长期未清扫造成。

2.母线绝缘子外观异常处理

（1）支持瓷绝缘子严重裂纹、断裂：汇报，立即停电更换。如对绝缘子影响严重，应尽快停电处理；在天气异常可能发生绝缘事故情况下应立即停电处理。

（2）母线瓷绝缘子表面有破损：汇报，安排停电更换。如对绝缘子影响严重，应尽快停电处理；在天气异常可能发生绝缘事故情况下应立即停电处理。

（3）管母线塌陷：汇报，尽快安排处理。

（4）母线绝缘子表面污秽严重：汇报，安排停电清扫、涂防污闪涂料或更换。

三、母线故障的类型

1.母线单相接地故障

对小电流接地系统，母线单相接地故障的现象和线路单相接地的现象相同，在确认为母线故障且故障点无法隔离的，应根据调度指令将负荷转移后将母线停电，待故障排除后再根据调度指令送电。如果故障点可以隔离（如故障点在某线路母线侧隔离开关与断路器之间），则在故障点隔离之后恢复母线和其他正常设备的运行。

2.母线相间故障

对小电流接地系统（如35 kV、10 kV 侧），母线发生相间故障，将会使主变压器对应侧的断路器及分段断路器跳闸。对大电流接地系统，母线发生相间故障，对单母线分段接线的，将会使其上级电源断路器跳闸。对内桥接线的，则对应的主变压器差动保护动作。

四、母线故障的主要原因

（1）误操作（如带电合接地刀闸或悬挂接地线等）或操作时设备损坏（如母线侧隔离开关瓷瓶断裂等）。

（2）母线及连接设备的绝缘子发生闪络，引起母线接地或短路。

（3）母线上设备发生故障，如母线上设备引线接头松动造成接地，断路器、隔离开关、互感器、避雷器等发生接地或短路故障。

（4）外力破坏、悬浮物等引起母线接地或短路等。

五、母线故障处理的基本原则

（1）若站用电失去时，应优先恢复站用电，夜间应投入事故照明。

（2）当母线本身无保护装置时，或其母线保护因故停用中，母线故障时，其所连线路断路器不会跳闸，而由对方断路器跳闸，应联系处理。单母线运行时，经检查没有发现明显故障点时，应立即选择适当电源强送一次。不良时切换至备用母线运行。

（3）当单母线运行由于母线差动保护动作而停电时，经检查有条件的可切换至备用母线运行，或尽快排除母线故障后试送电，母线良好后则恢复供电。

（4）在母线处理过程中应注意以下问题：

①尽量不用母联断路器试送母线。

②注意防止非同期合闸，对端有电源的线路必须联系调度值班员处理。

③受端无电源的线路，可不经联系送出（另有规定者除外）。

④母线靠线路对端保护者，在试送前应将对端重合闸停用。

⑤如果因母线故障而造成中性点接地的主变压器断路器跳闸，还应申请合上无故障母线上的主变压器中性点隔离开关。

（5）经判断是由于连接在该母线上的元件故障造成的，即将故障元件切除，然后恢复该母线送电。

（6）母线故障，在电话未联系到时，运行单位要正确判断。根据上述原则，能自行处理的先处理；处理不了的应做好一切准备，并积极设法与调度值班员联系。

六、母线故障的一般处理步骤

（1）复归音响，记录故障时间，检查自动化故障信息显示，确认后复归信号。

（2）根据事故前运行方式，及事故后继电保护和安全自动装置动作情况、自动化信息显示、断路器跳闸等情况，综合判明故障性质及故障发生的范围。若站用电消失，应根据本站站用电接线情况（如利用站备变压器）恢复站用电，特别是夜间时应投入事故照明。

（3）到保护室检查保护动作信号，确认后复归保护信号。

（4）到现场母线及连接设备上检查有无故障迹象。

（5）拉开失压母线上的所有断路器，并检查是否确实拉开，发现未拉开的，应在确保没有电压的情况下拉开其两侧隔离开关。

（6）若高压侧母线失压，造成中、低压侧母线失压，经现场确认中、低压侧母线无故障象征（如主变压器中、低压侧没有保护动作信号，在中、低压侧母线上无分路保护动作信号，现场检查没有发现中、低压侧母线上设备有故障点等）时，可以利用备用电源或合上母线分段断路器，先恢复中、低压侧母线运行（应考虑其他运行主变压器的负荷情况），再处理高压侧母线故障。

（7）采取以上措施后，根据保护动作情况、母线及连接设备上有无故障，可将故障迅速隔离，然后按不同情况，采取相应的措施处理。

任务实施

（1）根据母线异常处理基本原则、调度和现场运行规程，运行值班人员对母线异常进行原因分析及处理。

（2）根据母线故障处理基本原则、调度和现场运行规程，运行值班人员对母线故障进行原因分析及处理。