母线电压缺相异常的分析_杨晓艳

事件的再发生： （ 1） 加强人员培训，提高运维、检修人员对异
常情况的判断和事故应急处理的能力。着重对现 场处理关键部位时（ 如断路器、操作机构和主回 路部分） ，必须按规程、按规范和工艺要求控制严 格执行，并需有最终确认复检过程。
（ 2） 利用停电检修机会对开关进行全面核实 检查，对不符合要求的立即整改，必须按照反事故 措施要求完善并投运。
根据 253 断路器恢复后的试验数据： （ 1） 回路电阻。现场对 277 到 216 之间（ 253 合闸、253-3 和 253-5 隔离刀合闸） 共 4 面开关设 备的主回路电阻进行了测试（ 技术要求电阻不大 于 260 μΩ） ，实测值 A 相 244 μΩ、B 相230 μΩ、C 相 224 μΩ，符合要求，且 B 相回路电阻值同 A、C 两相接近； 若 B 相真空管断口存在电弧灼伤，则 主回路电阻将明显变化。 （ 2） B 相真空管断口工频耐压。现场操作 253-5 至接地位置、253 分闸、253-3 合闸通过 216 备用出线对 253 断路器进行 1 min、32 kV 耐压试 验，无异常。 （ 3） 断路器特性测试。通过 216 备用出线对 253 断路器进行特性试验，符合要求。 根据以上分析得出结论： 253 断路器恢复后 经过整体回路电阻、断口耐压、特性测试试验且试 验数据合格，也证明了 B 相真空管电性能完好。
1 智能变电站
110 kV 某变电站是国网公司首座第二代智能 变电站。接线形式为扩大式内桥接线，10 kV 采用 GIS 气体绝缘开关柜，采用三工位隔离开关 IST-12 代替传统中置移开式手车，进线及分段柜使用的断 路器为 VEG-1250A /25kA。主电路供电原理图如 图 1 所示。该变电站共 3 台变压器，四段母线三进 线两分段，201B 为 3B 段母线 2#主变进线柜，203A、 203B 为 3#主变进线的二个分支，201A 为 3A 段母 线 1#主变进线柜。235 和 235-5 是 3B 段母线与 5A 段母线间的分段联络柜，253 和 253-3 是 5B 和 3A
3 检修过程
（ 1） A 段母线与 5B 段母线同时停电。 （ 2） 拆除 3A 段母线 PT 一次熔丝。 （ 3） 操 作 253-5 三 工 位 隔 离 开 关 至 接 地 位 置，253-3 至合闸位置，253 断路器至合闸位置，对 3A 段母线进行接地。 （ 4） 借用 216 备用出线，将 216 投入运行位 置对 3A 段母线进行验电、放电。通过 216 备用 出线对 253、253-3、253-5 进行通断测量发现： B 相 对地不通，A、C 相正常导通。 （ 5） 打开 253 断路器面板在对 253 进行分闸 操作，发现 253 断路器 B 相拉杆螺帽松动，远离 紧固位置 20 mm 左 右，引 起 253 断 路 器 合 分 闸 时，B 相真空灭弧室动端失去与机构的连接，仅靠 自闭力使触头位于合闸状态。 （ 6） 立即对 253 断路器拉杆进行现场紧固处 理，处理好后对 253 断路器的开距、超程进行测量 符合要求，随后重新将 253 断路器合闸。在 216 出线侧测量 253 断路器 A、B、C 三相对地全部导 通，分闸 253 断路器，测试 3A 和 5B 段母线均恢 复正常，异常消除。 （ 7） 随后通过 277 备用出线（ 277 投入运行 位置验电、放电后） 将 277 到 216 之间的母线进行 回路电阻测试（ 253 合闸、253-3 和 253-5 隔离刀 合闸 ） 符 合 要 求，实 测 值 A 相 244 μΩ、B 相 230 μΩ、C 相 224 μΩ。 — 72 —
路不接通。限位螺母正常安装位置与故障现场 对比如 图 2 所 示。基 于 上 述 分 析，由 于 售 后 服 务人员在 现 场 处 理 时 的 疏 忽，未 完 全 旋 紧 B 相 M12 螺母而造成本次故障。
图 2 限位螺母正常安装位置与故障现场对比
5． 2 整改措施 鉴于此次的教训，采取以下措施来杜绝此类
段母线间的分段联络柜。253-5 为分段开关柜 5B 段母线侧的三工位隔离开关，253 为 5B 与 3A 段母 线之间的分段断路器，253-3 为分段隔离柜 3A 段母 线侧的三工位隔离开关。
2 故障现象
2014 年 5 月 26 日，供 电 公 司 发 现 变 电 站 10 kV 5B 母线电压异常。售后服务人员接到通 知赶至现场检查，发现情况如下：
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电器与能效管理技术（ 2016No． 9）
·应 用·
图 1 主回路供电原理图
现场设备都在运行状态，根据初步检查和异 常现象初步分析，引起电压异常的设备为分段柜 和分段隔离柜，涉及三工位刀闸 253-3 （ 5B 与 3A 母线的分段隔离） 、253-5（ 3B 与 5A 母线的分段隔 离） 和分段断路器 253。推测三工位刀闸连杆断 裂可能性，不排除断路器原因引起。
201A 1# 主变进线断开，203B 3# 主变进线通 过 253 分段开关带 3A 段母线运行时，3A 段母线 B 相电压直降为 0，A、C 相电压正常。当用 203B 3#主变进线带 3A 段母线运行时合 3A 段母线上 的 1#接地变 210 开关时，3A 段母线 B 相电压恢 复。203B 3#主变进线断开，201A 1# 主变进线通 过 253 分段开关带 5B 段母线运行时 5B 段母线 B 相电 压 发 生 缓 慢 下 降，经 1 h 多 后 下 降 至 0。 201A 1#主变进线带 3A 段母线和 203B 3# 主变进 线带 5B 段母线各自运行时电压都正常。母线电压缓慢下降，经过 1 h 左右放电结束，电 压降为零。另外由于真空管电弧电压为几十 V， 如果母联断路器 B 相存在燃弧现象，也不会出现 母线电压明显下降的情况。还有就是现场的电压 示波图显示，在 B 相电压下降过程中，B 相电压相 位为负序，也证明了此时 B 相不可能由另一段母 线上的进线断路器通过 253 断路器供电。 4． 2 真空管完好性分析
② 母联送上电过 1 h 后没电。当电源从另 外一侧母线送电时，本段母线上有出线回路处于 合闸 状 态，且 回 路 带 有 较 长 的 电 缆 及 其 他 负 载［1］。从电压下降的波形图可以推测由于 B 相 母联处于分闸状态，出线回路的电缆及其他容性 负载与 PT 的一次线圈构成一个 LC 放电回路，造
Key words： gas insulated switchgear； circuit breaker； three warking switch； smart substation
0引言
气体绝缘开关柜的一次主要元器件： 断路器、 三工位开关、母线及相互连接都密封在经激光焊 接氦气检漏的不锈钢气箱内，柜间母线连接、主回 路与电缆及避雷器、互感器等配套件的连接都通 过插拔式的硅橡胶密封绝缘。一次高压带电体全 被密封，不受环境影响，绝缘、载流可靠性提高。
5 故障原因分析和整改措施
5． 1 故障原因分析 该变电站 10 kV 5B 母线 B 相电压异常的故
障处理工 作 已 经 结 束，通 过 故 障 断 路 器 的 现 场 处理情况和公司内部整个项目过程信息查询并 经检修人员证实，253 分段开关柜断路器在变电 站现场处理过弹跳问题； 断路器出现弹跳，按断 路器弹跳问题处理时的习惯手法： 一相作基准、 调整其他两相（ A、B 或 B、C） ［2］； 故分析认为本 次故障原因最大可能是由于当时在处理弹跳问 题时，松开了 B 相真空管的调整拉杆上的 M12 螺 母 ，而 在 弹 跳 调 整 结 束 后 ，并 未 对 松 开 的 螺 母 进行可靠紧固，螺母仅带在弹簧垫上； 该 M12 螺 母受断路 器 合 / 分 操 作 时 的 震 动 力，逐 步 移 位， 经一定的次数操作后（ 现场断路器操作 554 次） 完全变位 上 移，最 终 导 致 断 路 器 合 闸 后 B 相 回
（ 8） 操作 253-5 至接地位置、253 分闸、253-3 合闸通过 216 备用出线对 253 断路器进行 1 min、 32 kV 耐压试验，无异常。
（ 9） 通过 216 备用出线对 253 断路器进行特 性试验，符合要求。
（ 10） 对所有操作过的相关设备进行恢复供 电操作，结票送电； 203B 3# 主变进线通过 253 分 段开关带 3A 段母线电压正常，检修结束。
关键词： 气体绝缘开关柜； 断路器； 三工位开关； 智能变电站 中图分类号： TM 591 文献标志码： B 文章编号： 2095-8188（ 2016） 09-0071-04 DOI： 10． 16628 / j． cnki． 2095-8188． 2016． 09． 014
Analysis of Bus Voltage Lack of Phase Anomalies
·应 用·
电器与能效管理技术（ 2016No． 9）
母线电压缺相异常的分析
杨晓艳 （ 上海天灵开关厂有限公司，上海 201808）
摘 要： 详细介绍了故障情况及检修过程，并对电压监视异常情况和真空管完好 性进行分析。最后，针对变电站中 10 kV 开关柜出现的母线电压缺相异常故障原因进 行分析和总结，得出故障原因，提出整改措施。
4 电压监视异常情况和真空管完好 性分析
4． 1 电压监视异常情况分析 （ 1） 母联送上另一段 B 相没电。推测异常过
程为： 203B 主变进线合闸，253 分段合闸后（ A 相、C 相） 接通，而 B 相断路器真空管动触头连接的调整 拉杆上的 M12 限位螺母位于转动块上方 20 mm 左 右的距离，B 相真空管断口5 mm左右，发生母联送 上另一段 B 相没电的现象。
（ 3） 通过此次问题要求公司内部对制造过 程 也 重 新 考 核 ，加 强 质 量 控 制 手 段 ，对 关 键 紧 固 件 进 行 工 艺 改 进 ，加 装 防 松 螺 母 、锥 形 垫 圈 或 使 用细牙螺 纹 的 紧 固 件，举 一 反 三 防 止 类 似 问 题 再发生。