220 kV GIS斷路器分閘線圈重復(fù)燒毀故障實(shí)例分析

陳 芳

（國網(wǎng)四川省電力公司綿陽供電公司，四川 綿陽 621000）

0 引言

由于GIS設(shè)備比常規(guī)電器設(shè)備在結(jié)構(gòu)上很多優(yōu)勢，因此現(xiàn)在新投運(yùn)的變電站，尤其在土地資源比較緊張的地方或城市中心地區(qū)，幾乎都采用GIS電器設(shè)備，可大量節(jié)約土地資源并顯著提高經(jīng)濟(jì)運(yùn)行能力。但是GIS電器設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，要求設(shè)計(jì)制造安裝調(diào)試水平很高。每一個設(shè)備構(gòu)建稍有偏差或調(diào)試安裝不達(dá)標(biāo)準(zhǔn)，均會影響整個設(shè)備的正確動作，輕者設(shè)備燒毀、重者事故越級擴(kuò)大停電范圍，增加了電網(wǎng)事故風(fēng)險、降低了電網(wǎng)供電可靠性。

1 綿陽某220 kV變電站基本情況

綿陽某220 kV變電站于2014年7月投運(yùn)，220 kV采用戶外GIS設(shè)備，型號：ZF11B-252（L），河南平高電氣股份有限公司2012年5月生產(chǎn)。初期建設(shè)共7臺斷路器，2018年因京東方用電擴(kuò)建2臺斷路器，目前共9臺斷路器。220kV采用雙母單分段接線方式。

2 GIS斷路器分閘線圈多次燒毀及隱患排查過程

2018年5月12日，220kV某站進(jìn)行2號主變充氮排油裝置大修及精益化整治停電操作中發(fā)現(xiàn)202開關(guān)拒分，經(jīng)檢查為斷路器線圈燒毀，后通過機(jī)械打跳方式轉(zhuǎn)檢修。5月14～15日，國網(wǎng)綿陽供電公司聯(lián)系河南平高廠家機(jī)構(gòu)、試驗(yàn)、二次多專業(yè)人員對該斷路器進(jìn)行了細(xì)致檢查，發(fā)現(xiàn)該斷路器A、B相分閘線圈間隙配合不當(dāng)，B相機(jī)構(gòu)底部固定螺栓全部松動，其余二次回路、機(jī)械傳動部件未見異常，現(xiàn)場調(diào)試后開展了行程曲線測試、低電壓動作測試合格。

針對近期頻繁出現(xiàn)的斷路器因分閘線圈燒毀而出現(xiàn)開關(guān)拒動的情況，國網(wǎng)綿陽供電公司進(jìn)行了清理，自投運(yùn)以來共有4次分閘線圈燒毀情況，具體統(tǒng)計(jì)見表1。

表1

2018年5月15～16日，國網(wǎng)綿陽供電公司對即將投運(yùn)的220 kV海峰一線268開關(guān)、海峰二線267開關(guān)進(jìn)行了檢查，發(fā)現(xiàn)268開關(guān)有兩相分閘間隙不合格，267開關(guān)有一相分閘間隙不合格，且267開關(guān)B相機(jī)構(gòu)底部有3顆螺栓松動，現(xiàn)場調(diào)試后開展了行程曲線測試、低電壓動作測試合格。

5月21～25日國網(wǎng)綿陽供電公司特申請以重大設(shè)備隱患整治方式對站內(nèi)220 kV永磨線261、磨桑線262，母聯(lián)212、213、223開關(guān)臨時停電開展排查。通過對202、267、268開關(guān)的檢查發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)場3臺斷路器9臺機(jī)構(gòu)中，有5臺分閘線圈間隙不合格，其中最大空程為1.5 mm，最小空程為0.45 mm，最大行程為3.6 mm，最小行程為2.4 mm，原本按標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整，行程和空程配合后，分閘脫扣裝置有效動作距離僅2 mm左右（行程減空程），若此時不能保證其間隙配合良好，將導(dǎo)致斷路器無法分閘，線圈長期帶電而燒毀，最終導(dǎo)致斷路器分閘拒動。

通過對上述3臺斷路器的檢查，分析其主要原因?yàn)椋呵捌?20 kV磨家梁建設(shè)及擴(kuò)建過程中，廠家調(diào)試僅以保證斷路器機(jī)械特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)合格為原則，未關(guān)注斷路器分合閘鐵芯間隙的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，在調(diào)試機(jī)械特性過程中將間隙調(diào)整混亂，導(dǎo)致斷路器分閘線圈受力異常或長期帶電而燒毀。

綜合上述分析，判定220 kV某站220 kV GIS斷路器存在斷路器分閘拒動重大安全隱患。

注：分閘鐵芯空程與行程如圖1和圖2所示。

3 隱患原因分析

該ZF11B-252（L）GIS斷路器機(jī)械特性試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2

合閘 95±15 3.6±0.6 ≤5分閘 27±4 8±0.5 ≤3

圖1

圖2

該ZF11B-252（L）GIS斷路器分合閘鐵芯調(diào)試標(biāo)準(zhǔn)見表3。

表3

4 下一步措施

下一步措施為：1）以重大隱患整治方式，對該站220 kV永磨線261、磨桑線262、分段212、母聯(lián)213、母聯(lián)223開關(guān)進(jìn)行臨時停電檢查，消除分合閘鐵芯間隙配合不合格隱患。2）對國網(wǎng)綿陽公司其他GIS斷路器機(jī)構(gòu)固定螺栓開展專項(xiàng)排查，及時消除此類不安全隱患。3）在隱患未消除前，運(yùn)維班組做各組母線失壓及全站失壓事故預(yù)想。

5 結(jié)語

該文以綿陽某220 kV變電站220 kV GIS斷路器分閘線圈被重復(fù)燒毀為例，進(jìn)行了故障分析與探索，找出了該類型斷路器分閘線圈重復(fù)燒毀的問題根源，并在2018年5月14～25日期間對該站其他8臺斷路器依次申請停電進(jìn)行隱患排查，以后的倒閘操作證明，上述9臺斷路器未出現(xiàn)過分閘線圈燒毀的現(xiàn)象，保證了該220 kV變電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行。