一、事件概況

4月3日，在220kV某變220kV副母停役過程中，遙控分220kV母聯(lián)開關(guān)，A相無法正常分閘，B相、C相正常分閘。三相不一致動作后，A相仍無法正常分閘。

現(xiàn)場檢修人員檢查發(fā)現(xiàn)分閘鎖栓已脫扣，手動撬動開關(guān)合閘保持機構(gòu)的合閘保持掣子后，A相分閘。

二、異常設(shè)備信息

1、設(shè)備信息

220kV母聯(lián)開關(guān)為河南平高電氣股份有限公司生產(chǎn)，型號ZF11B-252(L)，開關(guān)編號2013.218，機構(gòu)型號為CT27彈簧操動機構(gòu)，出廠時間為2014年4月，投運時間為2014年7月。2019年5月，220kV母聯(lián)開關(guān)因B相拒分更換操動機構(gòu)。

2、檢修信息

2015年9月16日，220kV某變發(fā)生220kV母聯(lián)開關(guān)B相、220kV柳致2U98開關(guān)B相拒分情況，柳致2U98開關(guān)B相兩個分閘線圈均已燒壞。9月17-18日，廠家技術(shù)人員更換燒損的分閘線圈，對發(fā)生拒分現(xiàn)象的220kV母聯(lián)開關(guān)、柳致2U98開關(guān)，現(xiàn)場廠家分析為電磁鐵空程間隙調(diào)整不到位引起，為此在廠家技術(shù)人員指導(dǎo)下，安排了對某變所間隔機構(gòu)的分、合閘空程、沖程、行程的調(diào)整，并進行低電壓動作試驗、機械特性試驗、斷路器本體回路電阻試驗，調(diào)試數(shù)據(jù)滿足要求后，設(shè)備投入運行。

2017年4月在某變綜合檢修中，按省公司《關(guān)于公司及220千伏GIS斷路器缺陷分析會議紀(jì)要》，該型號開關(guān)存在的機構(gòu)傳動連桿軸銷容易脫落從而引發(fā)斷路器拒動及分合閘線圈燒毀的隱患做好現(xiàn)場整改工作要求，在廠家技術(shù)人員指導(dǎo)下更換了分閘線圈支架上固定螺絲和分合閘拐臂軸銷上固定螺絲，并經(jīng)試驗結(jié)果合格。

2019年5月，因220kV母聯(lián)開關(guān)在停役過程中再次發(fā)生B相拒分現(xiàn)象，為此對某變整站220kV斷路器機構(gòu)進行更換，并測得機械特性數(shù)據(jù)，各機械間隙數(shù)據(jù)、回路電阻數(shù)據(jù)合格，分、合閘低電壓動作測試合格，投運正常。220kV母聯(lián)開關(guān)間隔更換機構(gòu)后各項檢測數(shù)據(jù)見表1、表2、表3。

表1 更換機構(gòu)后斷路器回路電阻測試結(jié)果（2019.5）

表2機械特性試驗結(jié)果（2019.5）

表3 機械間隙測量尺寸（2019.5）

三、異常檢查與試驗

（一）一次設(shè)備外觀檢查

4月3日，220千伏某變220kV母聯(lián)開關(guān)A相拒分異常情況發(fā)生后，檢修人員會同廠家技術(shù)人員對220kV母聯(lián)開關(guān)開展了初步檢查，現(xiàn)場220kV母聯(lián)開關(guān)機械指示A相為合位狀態(tài)，B相、C相為分閘狀態(tài)，三相均為已儲能狀態(tài)，如圖1所示。

圖1：220kV母聯(lián)開關(guān)機械狀態(tài)

經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，一次設(shè)備外觀未見明顯異常。對A相機構(gòu)機械間隙數(shù)據(jù)進行測量，發(fā)現(xiàn)機構(gòu)內(nèi)分閘電磁鐵鐵芯與分閘鎖栓間隙異常，現(xiàn)場測量為2.2mm，撬動分閘鎖栓，開關(guān)無法分閘，初步判定實際分閘鎖栓已脫扣，如圖2所示。

圖2：分閘電磁鐵鐵芯與分閘鎖栓間隙

（二）異常后試驗情況

異常發(fā)生后，檢修人員與廠家人員通過手動撬動合閘保持掣子使其脫扣，將A相機構(gòu)分閘。隨后，對220kV母聯(lián)開關(guān)進行機械間隙測量及機械特性試。

表4 機械間隙測量尺寸（2021.4.3）

表5機械特性試驗結(jié)果（2021.4.3）

1、A相凸輪間隙僅為0.6mm，不滿足1.5±0.2 mm的管理值要求；

2、B相合閘時間為79.2ms，不滿足95±15 ms的技術(shù)要求；

3、合閘速度雖均在合格范圍內(nèi)，但與19年5月數(shù)據(jù)對比，均有所增大，尤其A相增幅達到0.57（B相0.31、C相0.08），該現(xiàn)象與20年12月柳致2U98開關(guān)發(fā)生合后即分異常時極為相似。

四、初步原因分析

現(xiàn)場檢查分閘鎖栓已脫扣，但合閘保持掣子仍將軸銷勾住，導(dǎo)致A相機構(gòu)保持在合位。通過分析彈簧機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖（如圖3），并結(jié)合現(xiàn)場檢查情況，初步分析原因如下：

圖3：彈簧機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖

（1）由于220kV母聯(lián)開關(guān)長期未動作，導(dǎo)致合閘保持掣子與軸銷間灰塵油泥積累較多，產(chǎn)生一定的黏連，且合閘保持掣子內(nèi)曲面光滑度較差，增加機構(gòu)部件間的阻力，使得合閘保持掣子無法正確向右轉(zhuǎn)動。

（2）合閘保持掣子的轉(zhuǎn)軸內(nèi)阻力較大，經(jīng)現(xiàn)場拆解，母聯(lián)開關(guān)合閘保持掣子掛住軸銷軸承仍為不帶護套的滾針軸承，而19年5月該母聯(lián)開關(guān)發(fā)生B相拒分時，返廠分析原因為不帶護套的滾針軸承引起軸銷摩擦力增大，導(dǎo)致合閘保持掣子異常受力，在分閘鎖栓脫扣后達到自平衡而不動作，需對機構(gòu)解體見證。

五、暴露問題

220kV母聯(lián)開關(guān)操作機構(gòu)因拒分隱患更換僅兩年時間，投運時各項試驗數(shù)據(jù)、間隙數(shù)據(jù)均在合格范圍內(nèi)，而在投運后未動作情況下，再次測量數(shù)據(jù)對比投運時數(shù)據(jù)有較大變化。該類型彈簧操作機構(gòu)已發(fā)生多次拒合拒分情況，充分說明彈簧機構(gòu)設(shè)計不成熟，而且廠家內(nèi)部安裝質(zhì)量管控、工藝要求是否達標(biāo)都難以追溯，交接驗收難以發(fā)現(xiàn)，給設(shè)備狀態(tài)評價帶來很大困難。

六、后續(xù)工作建議

1、由省公司GIS設(shè)備技術(shù)中心牽頭，組織專家團隊赴河南平高電氣股份有限公司對機構(gòu)進行解體分析，找出機構(gòu)無法分閘確切原因。

2、按計劃對某變彈簧機構(gòu)進行更換。

3、平高廠家需提供GIS彈簧機構(gòu)停電檢查檢修方案，務(wù)必結(jié)合停電對機構(gòu)做全面詳細檢查，防止出現(xiàn)“頭痛醫(yī)頭、腳痛醫(yī)腳”現(xiàn)象。

4、GIS彈簧機構(gòu)拒分、拒合現(xiàn)象頻發(fā)，建議省公司設(shè)備部組織約談各大GIS廠家，共同商討解決隱患難題。

5、GIS彈簧機構(gòu)設(shè)計仍不成熟，應(yīng)做到把控源頭，新擴建變電站建議選用液壓機構(gòu)（彈簧液壓機構(gòu)）。