110kV GIS母线内部故障分析及处理

    尤德柱

    摘要：本文介绍了某220kV变电站110kV GIS设备母线内部短路故障的发生、原因查找分析和处理过程，提出了合理处理措施，为下一步GIS存在的问题隐患及整改提供了依据。

    关键词：GISMOS；母线；梅花触头；弹簧

    0前言

    该220kV变电站220kV及110kV均为GIS设备。6月21日，该220kV变电站110kV母线短路故障，110kV母差保护动作，故障相为ABC，最大故障电流15.33A（二次值），一次故障电流12264A。现场检查一、二次设备外观无异常情况，无发现异常。

    1故障查找及处理措施

    现场检查#1、#2主变本体油温、油位、外观正常，110kV设备GIS设备气室压力值均正常。进一步查找故障点，对该站110kV 2M、6M母线上运行的相关联的设备间隔共20个气室进行分解产物测试，试验结果发现110kV 2M、6M过渡段母线气室分解产物超标，可推定该气室内部曾发生强烈的弧光放电。其余气室无分解产物发现异常情况，试验结果均合格。

    该220kV变电站110kV接线方式为双母线接线方式，为尽快恢复设备运行，本次故障处理方案是对110kV 2M、6M过渡段母线气室进行整体拆除更换。处理流程：接的同心度，发现A相同心度偏差较大，拆开A相屏蔽罩检查发现梅花触头的上紧固弹簧断裂，并通过进一步检查发现A、B相母线均有放电烧损痕迹。

    通过上述检查可以判断故障气室内靠110kV#6PT间隔侧A相绝缘盘的梅花触头与A相母线导电杆的同心度偏差较大，插入不对中，梅花触头与铝导体接触不均匀，导致发热，梅花触指及铝导体表面逐渐烧蚀，烧损生成的融溅物及金属蒸汽飘落A、B相母线相间，首先在B相垂直母线与A相母线间发生放电，引起A、B相相间短路，继而发展成三相对地短路。

    A相梅花触头的上紧固弹簧烧断可能存在两方面原因：一是A相隔离开关盘梅花触头与母线导电杆的同心度偏差较大，插入时存在不对中较为严重的情况，使得母线触头与梅花触头接触不均匀，电流局部集中引起触头发热逐渐烧蚀，经过长期运行的不断累积，最终烧融变形；二是该弹簧本身存在缺陷，导致施加给A相梅花触指的抱紧力不足，引起A相梅花触头与母线接触不良，导致回路电阻不断增大持续发热，并在长期发热累积效应的作用下状态越来越差，最终发生断裂。

    4暴露问题及防范措施

    本次母线故障暴露的问题是GIS产品的制造工艺不良，出厂安装工艺存在偏差，母线气室A相绝缘盘的梅花触头与母线导电杆同心度存在偏差，安装不对中，是导致本次母线故障的直接原因。防范措施主要有以F两点：

    （1）加强设备监造，责成生产厂家加强产品质量控制，进一步梳理ZFST-126kV GIS产品装配工艺流程，对装配作业指导书、装配检查卡等质量控制文件进行完善，进一步加强生产装配员工培训，提高人员装配技能，对装配完工的产品严格执行“自检、互检、专检”的三检制度，保证装配完工产品完全符合工艺规程要求。

    （2）与设备厂家协商制定專项检查方案，全面检查该站其他母线气室，发现问题立即处理。对现场安装运行的产品进行x光检测、回路电阻测试，并对产品外壳温度进行检测。如发现有内部零件外形电阻异常或局部过热情况，早做整修预案，避免此类事故再次发生。

    5结束语

    本次设备故障处理已顺利处理完成。GIS设备质量、工艺不良，该站投产以来缺陷频发，从本次GIS设备故障来看，现阶段运行中受条件限制，母线气室内部情况缺乏有效的检查和监测手段，运行中难以发现该类缺陷，杜绝该类设备故障的发生，源头还是要在设备生产装配时进行把关，确保设备制造工艺。