2018年4月24日20时58分，特高压XX站在3号、6号主变启动期间，1000kVI母复役操作过程中，1000kVI母由T031开关充电成功，在合上T0411闸刀时，1000kV I母两套母差保护（#915、#150）C相动作，故障电流最大值24.15kA（二次值8.09A，CT变比3000/1），I母线跳闸，T031开关三相分闸；T041、T042间两套短引线保护（#922、#123）动作，T042开关三相分闸。
4月24日20:58，1000千伏系统：T031 、T032、T033、T042、T043、T052、T053开关运行，T011、T013、T041、T051、T071、T073开关冷备用，1、4号主变运行，3、6号主变冷备用。500千伏系统：5011、5012、5013、5031、5041、5043、5051、5052、5071、5081、5083开关运行，5032、5033、5072、5073开关冷备用，5021、5022开关检修。本次故障发生在1000kV I母复役期间，故障前已完成1000kVⅠ母侧投切空载#6主变试验，故障发生时正在进行T041从冷备用转运行操作，T0412隔离刀闸未合，正在合上T0411隔离刀闸，故障前运行方式如图1所示。故障后1000kV I母转检修状态，T041断路器转检修状态，T042转冷备用状态。
特高压XX站1100kVGIS为XX开关电气有限公司的ZF17A-1100型产品，额定短路开断电流63kA，额定电流6300A，2015年2月生产，2016年9月11日投运。
1000kV I母第一、二套母差保护型号分别为南瑞继保PCS-915C-G、北京四方CSC-150（国网标准化版）；泰吴I线尚未投运，现场相应配置T041/T042断路器间短引线保护，两套保护型号分别为南瑞继保PCS-922G、北京四方CSC-123。
1）SOE事件信息
现场调阅故障前后监控后台SOE事件信息，如表1所示。
具体动作时序如图2所示，可以看出本次故障在T0411刀闸合闸瞬间发生，1000kV I母母差保护及T041/T042断路器间短引线保护相继动作，跳开T031、T042等运行断路器。
2）故障录波数据分析
特高压XX站T041断路器CT绕组分布如图3所示。
图3 T041断路器CT绕组分布示意图
故障发生后，现场调取T041/T042断路器间短引线保护、1000kV I母母差保护及故障录波器等波形发现，在本次故障过程中，两套短引线保护装置及T041断路器保护装置均感受到故障电流，如图4、图5所示，相应CT绕组为靠近I母侧1LH~3LH绕组。
图4 T041/T042断路器间短引线第一套保护PCS-222G波形
图5 故障录波器 T041电流波形（断路器保护串接）
而I母母差保护T041支路未感受到故障电流，如图6所示，相应CT绕组为靠远离I母侧7LH~8LH绕组。
图6 1000kV I母第一套母差保护PCS-915A录波波形
其故障电流符合图7特征，即T041断路器靠近I母侧TA感受到故障电流、远离I母侧TA’未感受到故障电流。
图7 故障电流特征分析
由于在T031断路器充电I母的过程中无故障，而在合T0411刀闸时发生故障，且故障电流特征经分析满足上述情况，初步判定故障点位于I母侧电流互感器至T041断路器区域内，该区域属于母差保护和短引线保护动作范围交叉区域，在该部位发生故障时，短引线保护及母差保护均应动作。
1）设备外观检查
故障发生后，现场对T041断路器间隔外观进行检查，未见异常，SF6气体压力正常，如图8所示。
T041断路器
T0411隔离开关
图8故障设备外观
2）SF6气体成分分析
现场检修人员对T041断路器灭弧室及合闸电阻、T041断路器CT、T0411隔离开关等C相气室进行了SF6气体成分检测，检测结果如表2-表4所示，由表可见T041断路器、合闸电阻，T0411隔离开关气室内部SO2、H2S气体含量超标，其他气室含量正常，初步判断泰吴I线T0411闸刀C相、泰吴I线T041断路器合闸电阻C相内部故障。
4月25日11时、15时，分别对相关气室SF6气体成分进行跟踪检测，检测结果如表3、表4所示。
3）现场开盖检查
4月26日，打开T041故障断路器合闸电阻气室上方检修孔盖板进行检查，发现气室内壁布满大量电弧放电产生的白色粉末，合闸电阻操作机构绝缘拉杆对地放电，故障点位置见图9，绝缘拉杆表面有明显受损痕迹，机构侧屏蔽罩表面有电弧烧蚀痕迹，屏蔽罩下侧与罐体底部存在纤维状残留物，目测为绝缘拉杆受损产生的碎片，如图10所示。考虑到T0411隔离开关故障气室检修孔在隔离开关正下方，为避免电弧分解产物扩散风险，现场暂不开盖检查，保持原状态开展进一步返厂解体分析。
图9故障断路器结构与故障点位置示意图
图10 断路器合闸电阻气室绝缘拉杆放电
XX站T041间隔于2015年12月11日完成全部交接试验，试验结果合格，试验数据见附件1。根据带电检测计划，2017年1月-2018年2月期间，开展了1100kVGIS特高频、超声波局部放电带电检测，T041断路器间隔未发现异常局放信号，检测数据详见附件2。
（一）检查处理过程
20XX年5月21日至5月22日，特邀专家和XX开关电气有限公司相关人员召开了故障专题讨论会，对返厂的T041断路器、T0411隔离开关进行解体检查，重点检查T041断路器合闸电阻气室绝缘拉杆，T041断路器与T0411隔离开关的拆解步骤分别如图11、12所示。
图11 T041断路器拆解步骤
图12 T0411断路器拆解步骤
（二）设备外观检查情况
1、T041断路器
在断路器返厂解体过程中，首先将断路器灭弧室与合闸电阻气室脱开，随后解开合闸电阻与电阻开关，解体照片见图13。
图13 断路器拆解过程照片
对T041断路器C相合闸电阻气室进行外观检查，发现合闸电阻开关绝缘拉杆存在放电开裂痕迹，裂口位置约为7点钟方向（从传动机构侧看入），绝缘拉杆高电位侧屏蔽罩7点钟方向（从传动机构侧看入）螺杆末端与屏蔽罩连接处烧熔，如图14所示。绝缘拉杆高电位侧与地电位侧屏蔽罩表面均可见烧蚀产生的孔洞，见图15。合闸电阻气室内部及零部件表面布满白色放电粉尘，下侧水平盆式绝缘子外观完好，罐体底部可见多处纤维状残留物，如图16所示。
图14绝缘拉杆放电开裂及螺栓末端与屏蔽罩连接处烧熔
绝缘拉杆高电位侧屏蔽罩
绝缘拉杆地电位侧屏蔽罩
图15屏蔽罩表面烧蚀孔洞
图16 气室底部纤维状残留物
拆下绝缘拉杆进行外观检查，绝缘拉杆放电裂口形貌如图17所示，可以看出裂口呈直线状，局部裂口穿透管壁，内部纤维外露散开，放电痕迹从绝缘拉杆高压侧金属端头延伸至中部，长度约为总长的2/3，剩余1/3部分未见明显放电痕迹。使用2500V数字式绝缘电阻表和500V手摇式绝缘电阻表对故障绝缘拉杆进行绝缘电阻测试，测试结果显示绝缘拉杆整体绝缘电阻均为无穷大，表明绝缘拉杆未出现轴向击穿，与外观检查结果一致，如图18所示。
图17 绝缘拉杆放电位置
图18 故障绝缘拉杆绝缘电阻测量
2、T0411隔离开关
在T0411隔离开关返厂解体过程中，首先将隔离开关机构及盖板拆除，随后利用工装拆除隔离开关静侧盆式绝缘子及静触头，隔离开关内部结构如图19所示，返厂解体照片见图20。
图19隔离开关内部结构图
图20隔离开关拆解过程照片
对T0411隔离开关静触头进行外观检查，发现静触头表面存在电弧烧蚀痕迹，静触头表面可见明显凹坑及喷溅物，屏蔽罩被熏黑，如图21所示。隔离开关气室内部及零部件表面布满白色放电粉尘，动触头表面存在放电痕迹，动侧盆式绝缘子外观完好，如图22所示。
图21静触头表面烧蚀
图22动触头表面烧蚀
根据一、二次设备检查及返厂解体分析情况，认为T041断路器合闸电阻C相绝缘拉杆存在内部缺陷，T0411隔离开关合闸操作时，T041断路器合闸电阻开关动触头带电，导致合闸电阻绝缘拉杆发生放电的可能性较大，放电通道见图23黄色曲线所示，T0411隔离开关关合短路，发生故障，造成母差保护和短引线保护动作，故障原因推断有待进一步试验分析论证。
图22 T041、T0411故障放电通道
1）6月1日前，XX电气完成筒壁内散落的纤维状残留物材质分析；
2）5月27日前，XX联系西交大、XX分别对故障绝缘拉杆开展进一步分析：①完成对拉杆破坏断面、纤维断裂微观形貌查看；②由西开提出故障拉杆解剖方案（故障拉杆解剖方案见附件3），方案应包含剖切范围、剖切步长、剖切形式等因素；③完成绝缘拉杆（含金属端头）解剖检查工作，反馈分析报告提交时间。
3）XX选取同批次绝缘拉杆开展相关试验，包括操作前试验（含X射线探伤、局部放电试验、CT扫描）、500次操作试验、操作后试验（含X射线探伤、局部放电试验、CT扫描）、解剖试验（参照2执行），5月24日前，XX提供相关试验计划。（同批次绝缘拉杆）
4）XX对绝缘拉杆的入厂检测手段主要包括外观检查、X射线探伤、局部放电试验等，建议增加其他有效的检测手段，如工业CT扫描等，进一步强化对绝缘拉杆产品的质量管控。同时，结合产品实际运行工况，优化绝缘拉杆试验工装屏蔽，必要时可提出更严格的试验合格标准。
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