GIS分支母線接觸不良故障原因分析及處理

陳華輝，陳 挺

（湛江電力有限公司，廣東 湛江 524099）

2008年10月20日21：00左右，因檢修工作需要，如圖1所示，220kVVI母線運行設備倒至V母線運行，VI母線及母聯2056開關、分段2026開關由運行轉檢修。23：20，4#機、湛泥線、湛坡乙線由VI母線倒至V母線后，合上I、V母分段開關2015開關，切開II、VI母分段開關2026，安穩裝置突發異常報警，檢查為湛霞甲線零序電流過大報警。I、V母分段開關2015的B相電流為零，A相和C相電流為230A。湛泥線、湛坡甲線、湛坡乙線B相電流均有下降。停止繼續操作，重新合上II、VI母分段開關2026，以上各線路三相電流恢復平衡。現場檢查2015開關、20151刀閘、20155刀閘，無異常。

10月21日1：15，檢查2015開關的CT，二次回路正常。1：30，分開2015開關，2026、2056三相電流平衡。重新合上2015開關，2026、2056的B相電流均升高，2015開關B相電流仍為零。匯報中調（省電網調度），將V母線、VI母線設備倒回正常運行方式。

1.原因分析

220kV GIS（氣體絕緣金屬封閉開關設備） 型號為ZF6-220，分、合閘方式為彈簧合閘、氣動分閘。近年同類型產品在系統內發生過類似缺陷。

2006年10月，廣州某電站220kVGIS某線路三相電流不平衡，C相電流降為零。檢查發現C相母線位于某線路與1#高壓變壓器之間的連接觸頭接觸不良并有放電現象。

2007年7月，佛山某電站220kVGIS母線筒內部發生短路故障，原因為母線的連接觸頭接觸不良。

本次故障的經過與廣州某電站的故障非常相似，分段2015開關至20151刀閘之間的分支母線段B相電連接可能接觸不良。

正常運行方式下，1#、2#機掛I母線、II母線，3#、4#機掛V母線、VI母線，母聯2012、2056以及分段2015、2026開關均合閘運行，由于機組出力基本平衡，流過母聯2012、2056以及分段2015、2026開關的電流一般很小，為幾十安培。

本次由于3#機組大修，有200A以上的涌流通過2015和2026開關，由I母線、II母線轉至V母線、VI母線。

2008年10月20日，停止VI母線檢修，切斷2026開關時，200A以上的涌流全部通過2015開關，2015開關至20151刀閘之間的分支母線段電連接由于電動力的排斥作用，B相接觸不良的隱患暴露出來，B相開路，電流降為零，造成V母線上的湛霞甲線B相電流由297A降到78A，II母線上的湛霞乙線B相電流由296A升到430A。

2.檢查情況

根據原因分析結果，分段2015開關至20151刀閘之間的分支母線段B相電連接可能接觸不良，需停電檢查。停電后測量2015開關、20155隔離開關的直流電阻，結果正常。測量2015開關的分合閘動作時間，結果正常。測量2015開關至20151隔離開關之間的回路電阻，A、C相電阻很小，對地感應電壓為70mV。而B相電阻為18mΩ，對地感應電壓為700V，檢查結果與初步判斷相符。

10月23日，將分段2015開關至20151刀閘之間的分支母線段B相段的氣體回收，開蓋后檢查，發現在分支母線的Z形段，有一處電連接燒傷，見圖2。

對燒傷的電連接進行檢查，發現電連接安裝方面存在如下問題：（1）觸頭插入深度不夠。廠家要求，觸指座屏蔽罩與對側觸頭之間的間隙控制在4～10mm，一般為7mm。本處間隙測量為33mm，不滿足安裝要求。（2）一側觸頭安裝不正，插入對側觸頭時，偏離中心，上松下緊，導致上下觸指接觸不均勻。

由于觸頭插入深度不夠、上下觸指接觸不均勻，此處電連接接觸不良，發熱燒傷。流過大電流時，電動力作用，使觸頭間形成開路。

考慮到此處電連接為現場裝配，其余兩相也可能有類似隱患，特對A、C相也進行開蓋檢查，結果發現A相的間隙為18mm左右、C相的間隙為10mm左右，均需重新調整。

3.處理情況

更換分段2015開關至20151刀閘間的分支母線B相燒傷的電連接觸頭裝配，重新裝配A、C相的電連接觸頭裝配，按廠家安裝工藝要求進行調整。在檢修過程中，對絕緣件的保護、氣體的質量檢測、吸附劑的烘干、現場潔凈度的保持和抽真空的工藝要求等進行嚴格的過程控制。檢修結束后，進行微水檢測和回路電阻檢測等相關驗收試驗，試驗結果合格。處理后分段2015開關投入運行，至今運行情況良好。

考慮三相中有兩相電連接的間隙不滿足廠家要求，另一相也接近控制值，11月底對II、VI母分段2026開關至20262刀閘間分支母線的電連接也進行相關檢查，發現電連接觸指座屏蔽罩與對側觸頭之間的間隙同樣存在偏大現象，按廠家安裝工藝要求注重新調整裝配，經驗收試驗后，分段2026開關投入運行，至今運行情況良好。

4.結束語

此次故障暴露出220kVGIS在設備安裝和日常維護方面存在不少問題，建議采取如下防范措施：（1）在設備土建安裝時，對其關鍵點、薄弱點設置質量驗收點，加強安裝工藝監督。在安裝完成后未封蓋之前，還應對內部安裝點再次逐一檢查，確保無驗收遺漏點。（2）對安裝之后尚未開蓋檢查的分支母線電連接，利用每年定檢和臨時停電的機會，進行開蓋檢查，重點檢查Z形段的電連接，核對接觸頭裝配是否符合廠家安裝工藝要求。（3） 對于GIS，日常巡檢時注意監測各氣室的壓力和各氣路的密封情況，定檢時重點進行回路電阻檢測、交流耐壓試驗、微水和泄漏檢測等。

[1]陳化鋼.電力設備預防性試驗方法及診斷技術 [M].北京：中國科學技術出版社，2001.