220 kV GIS斷路器分閘線圈重復燒毀故障實例分析

陳 芳

（國網四川省電力公司綿陽供電公司，四川 綿陽 621000）

0 引言

由于GIS設備比常規電器設備在結構上很多優勢，因此現在新投運的變電站，尤其在土地資源比較緊張的地方或城市中心地區，幾乎都采用GIS電器設備，可大量節約土地資源并顯著提高經濟運行能力。但是GIS電器設備結構復雜，要求設計制造安裝調試水平很高。每一個設備構建稍有偏差或調試安裝不達標準，均會影響整個設備的正確動作，輕者設備燒毀、重者事故越級擴大停電范圍，增加了電網事故風險、降低了電網供電可靠性。

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，220 kV采用戶外GIS設備，型號：ZF11B-252（L），河南平高電氣股份有限公司2012年5月生產。初期建設共7臺斷路器，2018年因京東方用電擴建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現202開關拒分，經檢查為斷路器線圈燒毀，后通過機械打跳方式轉檢修。5月14～15日，國網綿陽供電公司聯系河南平高廠家機構、試驗、二次多專業人員對該斷路器進行了細致檢查，發現該斷路器A、B相分閘線圈間隙配合不當，B相機構底部固定螺栓全部松動，其余二次回路、機械傳動部件未見異常，現場調試后開展了行程曲線測試、低電壓動作測試合格。

針對近期頻繁出現的斷路器因分閘線圈燒毀而出現開關拒動的情況，國網綿陽供電公司進行了清理，自投運以來共有4次分閘線圈燒毀情況，具體統計見表1。

表1

2018年5月15～16日，國網綿陽供電公司對即將投運的220 kV海峰一線268開關、海峰二線267開關進行了檢查，發現268開關有兩相分閘間隙不合格，267開關有一相分閘間隙不合格，且267開關B相機構底部有3顆螺栓松動，現場調試后開展了行程曲線測試、低電壓動作測試合格。

5月21～25日國網綿陽供電公司特申請以重大設備隱患整治方式對站內220 kV永磨線261、磨桑線262，母聯212、213、223開關臨時停電開展排查。通過對202、267、268開關的檢查發現，現場3臺斷路器9臺機構中，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，原本按標準調整，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，將導致斷路器無法分閘，線圈長期帶電而燒毀，最終導致斷路器分閘拒動。

通過對上述3臺斷路器的檢查，分析其主要原因為：前期220 kV磨家梁建設及擴建過程中，廠家調試僅以保證斷路器機械特性試驗數據合格為原則，未關注斷路器分合閘鐵芯間隙的相關標準，在調試機械特性過程中將間隙調整混亂，導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斷路器機械特性試驗標準見表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試標準見表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213、母聯223開關進行臨時停電檢查，消除分合閘鐵芯間隙配合不合格隱患。2）對國網綿陽公司其他GIS斷路器機構固定螺栓開展專項排查，及時消除此類不安全隱患。3）在隱患未消除前，運維班組做各組母線失壓及全站失壓事故預想。

5 結語

該文以綿陽某220 kV變電站220 kV GIS斷路器分閘線圈被重復燒毀為例，進行了故障分析與探索，找出了該類型斷路器分閘線圈重復燒毀的問題根源，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行隱患排查，以后的倒閘操作證明，上述9臺斷路器未出現過分閘線圈燒毀的現象，保證了該220 kV變電站的安全穩定運行。