220 kV GIS断路器分闸线圈重复烧毁故障实例分析

陈 芳

（国网四川省电力公司绵阳供电公司，四川 绵阳 621000）

0 引言

由于GIS设备比常规电器设备在结构上很多优势，因此现在新投运的变电站，尤其在土地资源比较紧张的地方或城市中心地区，几乎都采用GIS电器设备，可大量节约土地资源并显著提高经济运行能力。但是GIS电器设备结构复杂，要求设计制造安装调试水平很高。每一个设备构建稍有偏差或调试安装不达标准，均会影响整个设备的正确动作，轻者设备烧毁、重者事故越级扩大停电范围，增加了电网事故风险、降低了电网供电可靠性。

1 绵阳某220 kV变电站基本情况

绵阳某220 kV变电站于2014年7月投运，220 kV采用户外GIS设备，型号：ZF11B-252（L），河南平高电气股份有限公司2012年5月生产。初期建设共7台断路器，2018年因京东方用电扩建2台断路器，目前共9台断路器。220kV采用双母单分段接线方式。

2 GIS断路器分闸线圈多次烧毁及隐患排查过程

2018年5月12日，220kV某站进行2号主变充氮排油装置大修及精益化整治停电操作中发现202开关拒分，经检查为断路器线圈烧毁，后通过机械打跳方式转检修。5月14～15日，国网绵阳供电公司联系河南平高厂家机构、试验、二次多专业人员对该断路器进行了细致检查，发现该断路器A、B相分闸线圈间隙配合不当，B相机构底部固定螺栓全部松动，其余二次回路、机械传动部件未见异常，现场调试后开展了行程曲线测试、低电压动作测试合格。

针对近期频繁出现的断路器因分闸线圈烧毁而出现开关拒动的情况，国网绵阳供电公司进行了清理，自投运以来共有4次分闸线圈烧毁情况，具体统计见表1。

表1

2018年5月15～16日，国网绵阳供电公司对即将投运的220 kV海峰一线268开关、海峰二线267开关进行了检查，发现268开关有两相分闸间隙不合格，267开关有一相分闸间隙不合格，且267开关B相机构底部有3颗螺栓松动，现场调试后开展了行程曲线测试、低电压动作测试合格。

5月21～25日国网绵阳供电公司特申请以重大设备隐患整治方式对站内220 kV永磨线261、磨桑线262，母联212、213、223开关临时停电开展排查。通过对202、267、268开关的检查发现，现场3台断路器9台机构中，有5台分闸线圈间隙不合格，其中最大空程为1.5 mm，最小空程为0.45 mm，最大行程为3.6 mm，最小行程为2.4 mm，原本按标准调整，行程和空程配合后，分闸脱扣装置有效动作距离仅2 mm左右（行程减空程），若此时不能保证其间隙配合良好，将导致断路器无法分闸，线圈长期带电而烧毁，最终导致断路器分闸拒动。

通过对上述3台断路器的检查，分析其主要原因为：前期220 kV磨家梁建设及扩建过程中，厂家调试仅以保证断路器机械特性试验数据合格为原则，未关注断路器分合闸铁芯间隙的相关标准，在调试机械特性过程中将间隙调整混乱，导致断路器分闸线圈受力异常或长期带电而烧毁。

综合上述分析，判定220 kV某站220 kV GIS断路器存在断路器分闸拒动重大安全隐患。

注：分闸铁芯空程与行程如图1和图2所示。

3 隐患原因分析

该ZF11B-252（L）GIS断路器机械特性试验标准见表2。

表2

合闸 95±15 3.6±0.6 ≤5分闸 27±4 8±0.5 ≤3

图1

图2

该ZF11B-252（L）GIS断路器分合闸铁芯调试标准见表3。

表3

4 下一步措施

下一步措施为：1）以重大隐患整治方式，对该站220 kV永磨线261、磨桑线262、分段212、母联213、母联223开关进行临时停电检查，消除分合闸铁芯间隙配合不合格隐患。2）对国网绵阳公司其他GIS断路器机构固定螺栓开展专项排查，及时消除此类不安全隐患。3）在隐患未消除前，运维班组做各组母线失压及全站失压事故预想。

5 结语

该文以绵阳某220 kV变电站220 kV GIS断路器分闸线圈被重复烧毁为例，进行了故障分析与探索，找出了该类型断路器分闸线圈重复烧毁的问题根源，并在2018年5月14～25日期间对该站其他8台断路器依次申请停电进行隐患排查，以后的倒闸操作证明，上述9台断路器未出现过分闸线圈烧毁的现象，保证了该220 kV变电站的安全稳定运行。