一、事件概況

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

現場(chǎng)檢修人員檢查發(fā)現分閘鎖栓已脫扣，手動(dòng)撬動(dòng)開(kāi)關(guān)合閘保持機構的合閘保持掣子后，A相分閘。

二、異常設備信息

1、設備信息

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

2、檢修信息

2015年9月16日，220kV某變發(fā)生220kV母聯(lián)開(kāi)關(guān)B相、220kV柳致2U98開(kāi)關(guān)B相拒分情況，柳致2U98開(kāi)關(guān)B相兩個(gè)分閘線(xiàn)圈均已燒壞。9月17-18日，廠(chǎng)家技術(shù)人員更換燒損的分閘線(xiàn)圈，對發(fā)生拒分現象的220kV母聯(lián)開(kāi)關(guān)、柳致2U98開(kāi)關(guān)，現場(chǎng)廠(chǎng)家分析為電磁鐵空程間隙調整不到位引起，為此在廠(chǎng)家技術(shù)人員指導下，安排了對某變所間隔機構的分、合閘空程、沖程、行程的調整，并進(jìn)行低電壓動(dòng)作試驗、機械特性試驗、斷路器本體回路電阻試驗，調試數據滿(mǎn)足要求后，設備投入運行。

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(huì )議紀要》，該型號開(kāi)關(guān)存在的機構傳動(dòng)連桿軸銷(xiāo)容易脫落從而引發(fā)斷路器拒動(dòng)及分合閘線(xiàn)圈燒毀的隱患做好現場(chǎng)整改工作要求，在廠(chǎng)家技術(shù)人員指導下更換了分閘線(xiàn)圈支架上固定螺絲和分合閘拐臂軸銷(xiāo)上固定螺絲，并經(jīng)試驗結果合格。

2019年5月，因220kV母聯(lián)開(kāi)關(guān)在停役過(guò)程中再次發(fā)生B相拒分現象，為此對某變整站220kV斷路器機構進(jìn)行更換，并測得機械特性數據，各機械間隙數據、回路電阻數據合格，分、合閘低電壓動(dòng)作測試合格，投運正常。220kV母聯(lián)開(kāi)關(guān)間隔更換機構后各項檢測數據見(jiàn)表1、表2、表3。

表1 更換機構后斷路器回路電阻測試結果（2019.5）

表2機械特性試驗結果（2019.5）

表3 機械間隙測量尺寸（2019.5）

三、異常檢查與試驗

（一）一次設備外觀(guān)檢查

4月3日，220千伏某變220kV母聯(lián)開(kāi)關(guān)A相拒分異常情況發(fā)生后，檢修人員會(huì )同廠(chǎng)家技術(shù)人員對220kV母聯(lián)開(kāi)關(guān)開(kāi)展了初步檢查，現場(chǎng)220kV母聯(lián)開(kāi)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(kāi)關(guān)機械狀態(tài)

經(jīng)檢查發(fā)現，一次設備外觀(guān)未見(jiàn)明顯異常。對A相機構機械間隙數據進(jìn)行測量，發(fā)現機構內分閘電磁鐵鐵芯與分閘鎖栓間隙異常，現場(chǎng)測量為2.2mm，撬動(dòng)分閘鎖栓，開(kāi)關(guān)無(wú)法分閘，初步判定實(shí)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(chǎng)家人員通過(guò)手動(dòng)撬動(dòng)合閘保持掣子使其脫扣，將A相機構分閘。隨后，對220kV母聯(lián)開(kāi)關(guān)進(jìn)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機械特性試驗結果（2021.4.3）

1、A相凸輪間隙僅為0.6mm，不滿(mǎn)足1.5±0.2 mm的管理值要求；

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

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

四、初步原因分析

現場(chǎng)檢查分閘鎖栓已脫扣，但合閘保持掣子仍將軸銷(xiāo)勾住，導致A相機構保持在合位。通過(guò)分析彈簧機構結構示意圖（如圖3），并結合現場(chǎng)檢查情況，初步分析原因如下：

圖3：彈簧機構結構示意圖

（1）由于220kV母聯(lián)開(kāi)關(guān)長(cháng)期未動(dòng)作，導致合閘保持掣子與軸銷(xiāo)間灰塵油泥積累較多，產(chǎn)生一定的黏連，且合閘保持掣子內曲面光滑度較差，增加機構部件間的阻力，使得合閘保持掣子無(wú)法正確向右轉動(dòng)。

（2）合閘保持掣子的轉軸內阻力較大，經(jīng)現場(chǎng)拆解，母聯(lián)開(kāi)關(guān)合閘保持掣子掛住軸銷(xiāo)軸承仍為不帶護套的滾針軸承，而19年5月該母聯(lián)開(kāi)關(guān)發(fā)生B相拒分時(shí)，返廠(chǎng)分析原因為不帶護套的滾針軸承引起軸銷(xiāo)摩擦力增大，導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(dòng)作，需對機構解體見(jiàn)證。

五、暴露問(wèn)題

220kV母聯(lián)開(kāi)關(guān)操作機構因拒分隱患更換僅兩年時(shí)間，投運時(shí)各項試驗數據、間隙數據均在合格范圍內，而在投運后未動(dòng)作情況下，再次測量數據對比投運時(shí)數據有較大變化。該類(lèi)型彈簧操作機構已發(fā)生多次拒合拒分情況，充分說(shuō)明彈簧機構設計不成熟，而且廠(chǎng)家內部安裝質(zhì)量管控、工藝要求是否達標都難以追溯，交接驗收難以發(fā)現，給設備狀態(tài)評價(jià)帶來(lái)很大困難。

六、后續工作建議

1、由省公司GIS設備技術(shù)中心牽頭，組織專(zhuān)家團隊赴河南平高電氣股份有限公司對機構進(jìn)行解體分析，找出機構無(wú)法分閘確切原因。

2、按計劃對某變彈簧機構進(jìn)行更換。

3、平高廠(chǎng)家需提供GIS彈簧機構停電檢查檢修方案，務(wù)必結合停電對機構做全面詳細檢查，防止出現“頭痛醫頭、腳痛醫腳”現象。

4、GIS彈簧機構拒分、拒合現象頻發(fā)，建議省公司設備部組織約談各大GIS廠(chǎng)家，共同商討解決隱患難題。

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