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(dòng)作后，A相仍無法正常分閘。

現(xiàn)場(chǎng)檢修人員檢查發(fā)現(xiàn)分閘鎖栓已脫扣，手動(dòng)撬動(dòng)開關(guān)合閘保持機(jī)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(hào)ZF11B-252(L)，開關(guān)編號(hào)2013.218，機(jī)構(gòu)型號(hào)為CT27彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)，出廠時(shí)間為2014年4月，投運(yùn)時(shí)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(dòng)機(jī)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(gè)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(duì)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(chǎng)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(duì)某變所間隔機(jī)構(gòu)的分、合閘空程、沖程、行程的調(diào)整，并進(jìn)行低電壓動(dòng)作試驗(yàn)、機(jī)械特性試驗(yàn)、斷路器本體回路電阻試驗(yàn)，調(diào)試數(shù)據(jù)滿足要求后，設(shè)備投入運(yùn)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(jì)要》，該型號(hào)開關(guān)存在的機(jī)構(gòu)傳動(dòng)連桿軸銷容易脫落從而引發(fā)斷路器拒動(dòng)及分合閘線圈燒毀的隱患做好現(xiàn)場(chǎng)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(yàn)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(duì)某變整站220kV斷路器機(jī)構(gòu)進(jìn)行更換，并測(cè)得機(jī)械特性數(shù)據(jù)，各機(jī)械間隙數(shù)據(jù)、回路電阻數(shù)據(jù)合格，分、合閘低電壓動(dòng)作測(cè)試合格，投運(yùn)正常。220kV母聯(lián)開關(guān)間隔更換機(jī)構(gòu)后各項(xiàng)檢測(cè)數(shù)據(jù)見表1、表2、表3。

表1 更換機(jī)構(gòu)后斷路器回路電阻測(cè)試結(jié)果（2019.5）

表2機(jī)械特性試驗(yàn)結(jié)果（2019.5）

表3 機(jī)械間隙測(cè)量尺寸（2019.5）

三、異常檢查與試驗(yàn)

（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(huì)同廠家技術(shù)人員對(duì)220kV母聯(lián)開關(guān)開展了初步檢查，現(xiàn)場(chǎng)220kV母聯(lián)開關(guān)機(jī)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(chǔ)能狀態(tài)，如圖1所示。

圖1：220kV母聯(lián)開關(guān)機(jī)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(duì)A相機(jī)構(gòu)機(jī)械間隙數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量，發(fā)現(xiàn)機(jī)構(gòu)內(nèi)分閘電磁鐵鐵芯與分閘鎖栓間隙異常，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量為2.2mm，撬動(dòng)分閘鎖栓，開關(guān)無法分閘，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(yàn)情況

異常發(fā)生后，檢修人員與廠家人員通過手動(dòng)撬動(dòng)合閘保持掣子使其脫扣，將A相機(jī)構(gòu)分閘。隨后，對(duì)220kV母聯(lián)開關(guān)進(jìn)行機(jī)械間隙測(cè)量及機(jī)械特性試。

表4 機(jī)械間隙測(cè)量尺寸（2021.4.3）

表5機(jī)械特性試驗(yàn)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(shí)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(duì)比，均有所增大，尤其A相增幅達(dá)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(shí)極為相似。

四、初步原因分析

現(xiàn)場(chǎng)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(jī)構(gòu)保持在合位。通過分析彈簧機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖（如圖3），并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)檢查情況，初步分析原因如下：

圖3：彈簧機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖

（1）由于220kV母聯(lián)開關(guān)長(zhǎng)期未動(dòng)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(jī)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(dòng)。

（2）合閘保持掣子的轉(zhuǎn)軸內(nèi)阻力較大，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)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(hù)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(shí)，返廠分析原因?yàn)椴粠ёo(hù)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(dá)到自平衡而不動(dòng)作，需對(duì)機(jī)構(gòu)解體見證。

五、暴露問題

220kV母聯(lián)開關(guān)操作機(jī)構(gòu)因拒分隱患更換僅兩年時(shí)間，投運(yùn)時(shí)各項(xiàng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)、間隙數(shù)據(jù)均在合格范圍內(nèi)，而在投運(yùn)后未動(dòng)作情況下，再次測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)比投運(yùn)時(shí)數(shù)據(jù)有較大變化。該類型彈簧操作機(jī)構(gòu)已發(fā)生多次拒合拒分情況，充分說明彈簧機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)不成熟，而且廠家內(nèi)部安裝質(zhì)量管控、工藝要求是否達(dá)標(biāo)都難以追溯，交接驗(yàn)收難以發(fā)現(xiàn)，給設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)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(tuán)隊(duì)赴河南平高電氣股份有限公司對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行解體分析，找出機(jī)構(gòu)無法分閘確切原因。

2、按計(jì)劃對(duì)某變彈簧機(jī)構(gòu)進(jìn)行更換。

3、平高廠家需提供GIS彈簧機(jī)構(gòu)停電檢查檢修方案，務(wù)必結(jié)合停電對(duì)機(jī)構(gòu)做全面詳細(xì)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(jī)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(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)仍不成熟，應(yīng)做到把控源頭，新擴(kuò)建變電站建議選用液壓機(jī)構(gòu)（彈簧液壓機(jī)構(gòu)）。