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，A相無法正常分閘，B相、C相正常分閘。三相不一致動作后，A相仍無法正常分閘。

現(xiàn)場檢修人員檢查發(fā)現(xiàn)分閘鎖栓已脫扣，手動撬動開關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)開關為河南平高電氣股份有限公司生產，型號ZF11B-252(L)，開關編號2013.218，機構型號為CT27彈簧操動機構，出廠時間為2014年4月，投運時間為2014年7月。2019年5月，220kV母聯(lián)開關因B相拒分更換操動機構。

2、檢修信息

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

2017年4月在某變綜合檢修中，按省公司《關于公司及220千伏GIS斷路器缺陷分析會議紀要》，該型號開關存在的機構傳動連桿軸銷容易脫落從而引發(fā)斷路器拒動及分合閘線圈燒毀的隱患做好現(xiàn)場整改工作要求，在廠家技術人員指導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，并經試驗結果合格。

2019年5月，因220kV母聯(lián)開關在停役過程中再次發(fā)生B相拒分現(xiàn)象，為此對某變整站220kV斷路器機構進行更換，并測得機械特性數(shù)據(jù)，各機械間隙數(shù)據(jù)、回路電阻數(shù)據(jù)合格，分、合閘低電壓動作測試合格，投運正常。220kV母聯(lián)開關間隔更換機構后各項檢測數(shù)據(jù)見表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）一次設備外觀檢查

4月3日，220千伏某變220kV母聯(lián)開關A相拒分異常情況發(fā)生后，檢修人員會同廠家技術人員對220kV母聯(lián)開關開展了初步檢查，現(xiàn)場220kV母聯(lián)開關機械指示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)開關機械狀態(tài)

經檢查發(fā)現(xiàn)，一次設備外觀未見明顯異常。對A相機構機械間隙數(shù)據(jù)進行測量，發(fā)現(xiàn)機構內分閘電磁鐵鐵芯與分閘鎖栓間隙異常，現(xiàn)場測量為2.2mm，撬動分閘鎖栓，開關無法分閘，初步判定實際分閘鎖栓已脫扣，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，檢修人員與廠家人員通過手動撬動合閘保持掣子使其脫扣，將A相機構分閘。隨后，對220kV母聯(lián)開關進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，不滿足1.5±0.2 mm的管理值要求；

2、B相合閘時間為79.2ms，不滿足95±15 ms的技術要求；

3、合閘速度雖均在合格范圍內，但與19年5月數(shù)據(jù)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(xiàn)象與20年12月柳致2U98開關發(fā)生合后即分異常時極為相似。

四、初步原因分析

現(xiàn)場檢查分閘鎖栓已脫扣，但合閘保持掣子仍將軸銷勾住，導致A相機構保持在合位。通過分析彈簧機構結構示意圖（如圖3），并結合現(xiàn)場檢查情況，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)開關長期未動作，導致合閘保持掣子與軸銷間灰塵油泥積累較多，產生一定的黏連，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法正確向右轉動。

（2）合閘保持掣子的轉軸內阻力較大，經現(xiàn)場拆解，母聯(lián)開關合閘保持掣子掛住軸銷軸承仍為不帶護套的滾針軸承，而19年5月該母聯(lián)開關發(fā)生B相拒分時，返廠分析原因為不帶護套的滾針軸承引起軸銷摩擦力增大，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作，需對機構解體見證。

五、暴露問題

220kV母聯(lián)開關操作機構因拒分隱患更換僅兩年時間，投運時各項試驗數(shù)據(jù)、間隙數(shù)據(jù)均在合格范圍內，而在投運后未動作情況下，再次測量數(shù)據(jù)對比投運時數(shù)據(jù)有較大變化。該類型彈簧操作機構已發(fā)生多次拒合拒分情況，充分說明彈簧機構設計不成熟，而且廠家內部安裝質量管控、工藝要求是否達標都難以追溯，交接驗收難以發(fā)現(xiàn)，給設備狀態(tài)評價帶來很大困難。

六、后續(xù)工作建議

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

2、按計劃對某變彈簧機構進行更換。

3、平高廠家需提供GIS彈簧機構停電檢查檢修方案，務必結合停電對機構做全面詳細檢查，防止出現(xiàn)“頭痛醫(yī)頭、腳痛醫(yī)腳”現(xiàn)象。

4、GIS彈簧機構拒分、拒合現(xiàn)象頻發(fā)，建議省公司設備部組織約談各大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）。