GIS系统220kV隔离刀闸与接地刀闸控制回路的改造朱超

朱超

摘要：针对220kV正、副母线隔离刀闸与接地刀闸之间防误闭锁不可靠的现状，利用控制回路的可改造性，提出了针对性的改造方案，避免由于控制回路内接触器误动、控制及电机电源共用未独立导致带电合接地刀闸的设备性误操作事故的发生，确保操作中对人身及设备安全的影响，达到安全、可靠运行的目的。

关键词：隔离刀闸；接地刀闸；隐患分析；改进

1引言

电气操作中细小违规或麻痹大意都将造成无可挽回的事故发生，所谓错一个点，坏一个面，停一片电。小则导致电气设备损坏，造成系统停电，重则发生人身伤亡事故，人为原因或设备缺陷导致的电力事故都将造成无法挽回的后果。随着五防闭锁装置不断开发升级，功能不断完善，虽然通过设备逻辑闭锁、机械闭锁等技术手段可以避免大部分违规操作事故的发生，但是统计数据表明，电力系统的很多误操作事故仍然层出不穷，其中不少事故是由电气闭锁装置功能不足引起的。因此，必须加强对电气防误闭锁装置的管理和维护，以达到系统安全、可靠运行的目的。

2220kV系统简介

某厂220kV升压站为户内GIS双母线、双分段接线方式。220千伏GIS系统采用将电气一次系统中的高压元件（断路器、刀闸、接地刀闸、电流互感器、电压互感器等）连接组合在一起，全部安装在封闭金属套管内，充满规定要求的SF6气体，形成一封闭的以SF6气体作为绝缘和灭弧介质简称GIS。GIS现场的布置由北向南排列，共有19个间隔，其中主变四个间隔、线路四个间隔，联络线二个间隔、母联二个间隔、分段二个间隔、高备变一个间隔、四个母线电压互感器间隔。

3存在的问题

常见220kV系统均采用机械闭锁、逻辑闭锁共同作用的方法以避免误操作的发生。机械闭锁最典型为户外220kV系统接地刀闸操作机构上设置微机锁的方式。某厂220kV升压站采用新型室内GIS系统，电气五防采用机械逻辑、电气逻辑及电磁闭锁。线路出线侧隔离刀闸，接地刀闸采用三个工作位置（以下简称：三工位）的方式，GIS结构如图1所示。

图1某厂GIS结构图

所谓三工位是指一把刀闸在对应仓位内通过三个工作位置来整合隔离刀闸和接地到刀闸的功能，一把刀闸一次只能完成一个位置变化来实现机械闭锁，防止带电合接地刀闸的情况发生。即使已采取了看似万无一失的保障，但在220kV升压站受电前调试期间仍发生了触犯五防的设备异事件发生。厂家调试人员试合220kV开关后发现一接地刀闸也同时动作并已在合闸位置，多方确认此刀闸在开关合闸前为分闸状态。此问题严重触犯五防中带电合接地刀闸的规定，接地刀闸误动原因为：开关合闸时振动大，而刀闸的接触器接点的距离较小，此批次接触器内的动铁芯弹簧拉力系数较低，开关振动后与静铁芯接触，辅助触点自保持，导致接地刀闸电机误动。此批次接触器内的动铁芯弹簧拉力系数较低，开关振动后与静铁芯接触，辅助触点自保持，导致接地刀闸电机带电误动。查阅图纸发现隔离刀闸接地刀闸的控制电源共用一路电源，电机电源也共用一路电源。违反国家能源局2014年4月15日发布的《防止电力生产事故的二十五项重点要求及编制释义》中第13.2.3条：同一间隔内的多台隔离开关的电机电源，在端子箱内必须分别设置独立的开断设备。动铁芯弹簧拉力不符合要求、接触器缺陷及设计缺陷导致此事件的发生，本次事件因设备未受电没有造成人员伤亡、设备损坏，否则将造成无法估量的后果。

4改进方案

接触器是造成接地刀闸误动的直接原因，控制电源及电机电源共用一路电源是造成该事件的间接原因，此外动铁芯弹簧拉力不符合要求也是本次事件的原因之一。根据此三处问题要求厂家跟换所有批次接触器以及动铁芯弹簧，并将接地刀闸、隔离刀闸的控制电源及电机电源分开，采用各自独立的电源。且在组织措施上要求运行除检修状态外的状态下不允许合接地刀闸电机电源空开，也就是说需要用接地刀闸了再合上其电机电源，直接在技术措施及组织措施共同推进的过程中避免带电合接地刀闸的严重事件发生。

5结束语

随着我国现代电力技术迅猛发展，五防装置的功能也在不断完善，五防虽从机械闭锁到逻辑闭锁基本都已将应闭锁的情况罗列在内，看似无懈可击，但是仍有上述事件的发生，说明五防装置想真正做到零失误，生产厂家在闭锁功能不断升级的同时应关注控制回路设计的可靠性以及控制柜内各配件的质量。安全的是相对的，运行生产人员在设备升级的同时仍需不断完善落实管理制度，防止人为的操作失误。只有组织、技术两方面共同发力，电力系统才能更安全稳定的运行。

参考文献：

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[4]国家能源局《防止电力生产事故的二十五项重点要求及编制释义》2014年4月15日