一起GIS設備“SF6氣體壓力降低”報警異常的分析

劉雪寒

（國網四川省電力公司檢修公司，四川 成都 610000）

一起GIS設備“SF6氣體壓力降低”報警異常的分析

劉雪寒

（國網四川省電力公司檢修公司，四川 成都 610000）

本文敘述了一起GIS設備“SF6氣體壓力降低”報警的異常現象和處理過程，以及處理過程中出現的新的異常情況，通過對GIS設備報警回路的深入解讀，分析了異常發生的原因，并提出了解決方法。

GIS設備；報警；異常分析

2013年5月15日，國網四川檢修公司500kV昭化變電站運維人員在進行220kVGIS設備二次回路定期清掃工作過程中，發生一起“SF6氣體壓力降低”報警異常。由于運維人員處理得當，及時消除了設備事故隱患。

1 異常經過及初步檢查

當日15：00，該站運維人員按標準化作業卡對220kVGIS設備進行二次回路定期清掃工作。在清掃過程中，當班值長在監控后臺發現光字信號：“261開關SF6氣體壓力降低報警”。當班值長隨即通過對講機詢問現場運維人員清掃進程及現場設備運行情況，得知正在清掃261開關間隔。當班值長隨即下令運維人員停止工作，對261開關SF6密度控制器進行檢查，結果如下：

（1）現場261開關SF6密度控制器指示值為0.52MPa；

（2）現場261開關匯控柜“261開關氣室SF6壓力降低”光字點亮。

在現場SF6密度控制器指示值為0.52MPa的情況下，出現了SF6密度控制器指示應該在低于0.45MPa才出現的“261開關SF6氣體壓力降低報警”信號，顯然屬于異常現象。該站220kVGIS設備為西安西開公司的ZF9-252型全封閉開關設備，按其報警控制回路的設計，SF6氣壓額定值為0.50MPa，報警值為0.45MPa，閉鎖值為0.40MPa。若261開關氣室SF6氣體有泄漏，而SF6密度控制器故障未能正確指示，當氣壓下降至0.40MPa時，將導致261開關閉鎖，261線路故障時，其開關失靈保護動作跳開220kVI母上所有開關，導致事故范圍擴大。

鑒于GIS設備重要信號均有自保持回路，需手動復歸這一情況，當班值長立即下令現場人員手動按下復歸按鈕，經反復按壓復歸按鈕，該光字信號仍未消除。梳理目前現場設備運行情況，當值人員迅速總結出目前的主要異常為：SF6密度控制器指示正常，而異常信號不能復歸。

2 異常分析及處理

按該站GIS設備報警回路的設計，如圖1所示，開關氣室壓力降低至報警值時，SF6密度控制器的63GA接點閉合，使報警繼電器30GAX勵磁，通過其自身的13﹑14接點自保持，當SF6密度控制器指示超過0.45MPa時，SF6密度控制器63GA接點打開，按下復歸按鈕RESTE使其11﹑12接點打開，從而使報警繼電器30GAX失勵，才能消除“261開關SF6氣體壓力降低報警”信號。

目前的情況來看，雖然SF6密度控制器指示超過0.45MPa，但其接點63GA并未打開，故按下復歸按鈕無效。當值人員分析，造成這種情況的可能性有兩種。

（1）現場261開關SF6氣體壓力已經泄漏降低，但SF6密度控制器故障未能正確指示；

（2）現場261開關SF6氣體壓力正常，但SF6密度控制器63GA接點粘連未打開或報警回路有短路使SF6密度控制器63GA接點被短接。

為判明異常原因，當值人員通過排除法進行檢查試驗。首先從備用間隔上取下一只正常的SF6密度控制器擬對261開關SF6密度控制器進行替換。在取下261開關SF6密度控制器時，發現蛇形管（穿控制電纜，起保護控制電纜的作用）中有水流出，且261開關SF6密度控制器接線插座處也有水跡。仔細檢查發現鄰近接線插座處的蛇形管有裂口。根據這一發現，可以初步判斷下雨時，雨水通過蛇形管裂口注入并積蓄在管內，當進行二次回路定期清掃工作時，觸動蛇形管，管內的雨水順勢流進261開關SF6密度控制器接線插座內，使SF6密度控制器63GA接點在插座內被短接，故發出該報警信號。

當值人員迅速用吹風機對261開關SF6密度控制器接線插座進行干燥，用玻璃密封膠對蛇形管裂口進行修補。為排除261開關SF6密度控制器故障的懷疑，仍用從備用間隔取下的SF6密度控制器對其進行替換。替換后的SF6密度控制器指示值為0.52MPa，排除了261開關SF6氣體壓力已經泄漏降低，SF6密度控制器故障未能正確指示的可能性。

通過前面的分析和處理，本次異常的根本原因基本清楚，然而再次按下復歸按鈕時，該異常光字信號仍不能消除。那到底是什么原因使報警繼電器30GAX不能正確失勵。當值人員又仔細研讀了報警原理圖，并在按下復歸按鈕RESTE的情況下，測試了其兩端的電位，發現均為正電，該現象表明復歸按鈕RESTE被短接。當值人員懷疑該回路接線可能有錯誤，隨即對該回路的接線初步進行了檢查，并未發現明顯錯誤。另鑒于220kVGIS設備在投運前對各類光字信號均進行過模擬試驗，并未出現不能復歸的情況，故接線錯誤的懷疑沒有太多的合理性。但為消除這一懷疑，也為驗證其他間隔是否存在類似情況，當值人員決定在相鄰的262開關間隔進行試驗。當按下262開關的報警繼電器30GAX動觸桿后，其常開接點13﹑14閉合并帶電自保持，監控后臺及現場262開關匯控柜“262開關氣室SF6壓力降低報警”光字信號均點亮。此后，再按下復歸按鈕RESTE，正常情況下，報警繼電器30GAX應失勵，光字信號應消除，但出人意料的是，“262開關氣室SF6壓力降低報警”光字信號并未消除。連續2個間隔出現相同的接線錯誤可能性極低，因此基本可以排除接線錯誤的可能性，但又帶來了新的困惑：是什么原因導致報警信號不能復歸，而投運前試驗時卻又都是正常的？

通過對投運前試驗時和目前正式運行狀態下的設備工況比較，發現一個差別，即遵照《四川省電力公司反事故措施實施細則》的第3.2.3.2 條要求，電動隔離刀閘正常運行時，刀閘的操作電源應拉開，操作時才合上。因此，正式運行狀態下，所有刀閘控制電源空氣開關均在斷開位置，而投運前試驗時空氣開關均在合閘位置。為驗證這個差別是否是導致報警信號不能復歸的原因，當值人員合上了262開關間隔的刀閘控制電源空氣開關，再按下復歸按鈕RESTE時，“262開關氣室SF6壓力降低”光字信號果然消除。在261間隔如此操作，光字信號也同樣消除。刀閘控制電源空氣開關未合閘是本次報警信號不能復歸的原因，但又是什么原因導致這種結果，為找到更深層次的原因，當值人員結合現場檢查再次通過圖紙找到了答案。

如圖2所示，當開關匯控柜內任何一個空氣開關跳閘時，其信號接點S3閉合，信號繼電器30NFX勵磁并通過其常開接點13﹑14自保持，發出“空氣開關分閘或跳閘報警”信號。因為刀閘控制電源空氣開關一直在分閘位置，因此正電通過空氣開關閉合的信號接點S3和信號繼電器30NFX閉合的接點13﹑14迂回至復歸按鈕RESTE的12接點一端，相當于該復歸按鈕被短接而失去作用，這才是報警信號不能消除的真正原因。

圖1 報警原理圖

圖2 報警原理圖

3 解決方法

引起本次報警信號不能消除的根本原因在于刀閘控制電源空氣開關長期處于分閘位置，導致信號復歸按鈕被短接而失去作用。因為有反措規定，故正常運行時刀閘控制電源空氣開關只能在分閘位置這一現狀不能改變，但復歸按鈕被短接長時間失去作用，又將給運行人員進行異常判斷帶來困擾，不能正確解除報警信號就無從正確判斷設備運行工況。鑒于以上分析，要有效解決這一問題，建議采取如下措施。

（1）針對正常運行狀態下，刀閘控制電源空氣開關長期處于分閘位置的實際情況，其報警信號實際意義不大，故可解開其信號接點S3兩端的接線，避免復歸按鈕被短接長時間失去作用。

（2）若不解除信號接點S3兩端的接線，也可在需要復歸其他異常報警信號時，先合上刀閘控制電源空氣開關，也能恢復復歸按鈕的作用。并將這一點加入現場運行規程和現場設備提示卡，對所有運行人員起到一定的提示作用。

[1]季嚴松, 王承玉, 楊韌等． SF6氣體分解產物檢測技術及其在GIS設備故障診斷中的應用[J]． 高壓電器, 2011, （2）：100-103．

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