GIS設備防誤操作風險管理措施研究

李德民

（廣州市供電局，廣東 廣州510080）

0 引言

GIS設備尺寸小、易維護、安裝時間短、穩定性好、電氣性能好，相關設備周期成本大大降低、設備占地面積少、受外界環境影響較小，具有技術上的先進性和經濟上的優越性，已得到廣泛的應用。在國民經濟建設和居民用電保障中起到很大作用。因此，GIS設備對于電網供電穩定具有特殊意義。GIS設備誤操作是其日常運行中常見卻又容易被忽視的，給電網安全穩定運行帶來一定的風險。GIS防誤安全裝置和防誤操作管理對降低誤操作風險有很好的幫助。

1 防誤操作的安全技術措施

GIS設備屬全封閉設備，不能直接驗電，對于GIS設備的運行狀態主要通過電子顯示、位置指示等相關儀器來顯示，這對GIS設備的使用者提出了較高的要求。其中GIS防誤裝置主要有微機防誤、電氣閉鎖、電磁閉鎖、機械聯鎖、帶電顯示裝置等。這些防誤裝置能在一定程度上防止誤操作的發生。

1.1 機械聯鎖

機械聯鎖的原理是通過GIS設備機械機構之間的制約關系來實現相互聯鎖的閉鎖方式。接地刀閘、開關、刀閘等設備一般采用這種封閉方式。在實際應用中，刀閘和接地刀閘一般是電動操作機構，誤操作時容易出現機構卡住，從而導致機械聯鎖機構損壞，這也是機械聯鎖的主要弱點，不過機械聯鎖具有直觀、可靠的優點。

1.2 電氣閉鎖

電氣閉鎖要求刀閘和接地刀閘必須是電動操作的，必須要與邏輯編排閉鎖回路串聯在一起。當外部條件不滿足時，控制回路不能通電，也就是不能手動操作和電動操作。GIS設備電氣閉鎖主要用于防止已接地刀閘合閘、帶電合上接地刀閘等。

1.3 微機五防閉鎖

微機五防閉鎖是GIS設備已有安全措施的重要補充和加強。微機五防閉鎖通過在設備上安裝五防編碼鎖，實現對設備進行編碼。通過五防主機的閉鎖邏輯軟件判斷現場設備的相關狀態以及倒閘操作等相關因素，生成正確的五防操作票據并打印出來，并將這些信息傳遞到監控機和電腦鑰匙進行五防操作。微機五防閉鎖一般由防誤計算機、鎖具、解鎖鑰匙、防誤閉鎖軟件、虛擬屏等諸多元件構成，能夠有效地防止誤分和誤合開關，這是其他閉鎖設備很難實現的。該系統對出票進行了規范，控制了誤倒閘等風險。

1.4 電磁鎖

電磁鎖常常安裝在刀閘、開關門柜、接地刀閘的操作機構上。當接地刀閘滿足操作條件時，電鑰匙電路接通，鑰匙插入之后，電磁鎖中電流通過，電磁繞組產生磁力，吸出接地刀閘中的銷子，接地刀閘便能操作了。緊急情況下可以將緊急解鎖鑰匙插入，直接解鎖電磁鎖。電磁鎖的優點在于設計原理簡單，操作便捷。但是，在實際使用中電磁鎖的制造質量、運行維護等方面表現不是很好，如繞組燒壞、銷子生銹等。正是此缺點使得電磁鎖在GIS設備上的使用不是很普遍。

1.5 現場控制柜和現場閉鎖裝置

現場控制柜和現場閉鎖裝置都是GIS設備不可缺少的一部分。部分GIS設備的現場控制柜用顯著的標記標出哪個間隔或者是哪條進出線，從而確保安裝使用過程中線路不會出錯。面板上的不同控制部分采用不同的鎖防止誤操作出現。

部分GIS設備擁有現場閉鎖裝置，主要是為了日常維護的安全，避免遠程啟動帶來的安全隱患。在使用完現場閉鎖裝置后必須回到解鎖位置。

1.6 觀察窗的設置

GIS設備在實際使用過程中往往出現刀閘和接地刀閘位置與系統顯示位置不相符的情況。確保刀閘可靠分合、防止帶電合接地刀閘、接地刀閘合閘等是GIS設備使用中的難題。觀察窗的設置能使工作人員對刀閘、接地刀閘的分合情況有直觀的了解。但觀察窗往往較小，只能觀察到觸頭的一部分，判斷刀閘分合有一定難度。觀察窗的制作工藝要求很高，觀察窗位置一般較高，工作時往往不方便，GIS內部封閉SF6氣體，多了一個觀察窗，設備復雜性增加，難以保證設備的穩定性。同時GIS設備加裝觀察窗工作量較大，造成停電時間長。GIS設備在運行過程中出現分合錯誤的幾率還是較低的，因此觀察窗的實用性不是很強，對于是否加裝觀察窗視具體情況而定。

1.7 帶電顯示裝置的設置

GIS設備的全封閉特性使其不能按照常規檢查方法進行檢查，帶電顯示裝置十分關鍵。傳統帶電顯示裝置中顯示燈泡使用過程中容易損壞，建議換成可插拔的帶電顯示裝置，方便該設備的日常使用和維護。目前對于接地刀閘的帶電顯示已經較為完善。

2 加強防誤操作管理

誤分和誤合接地刀閘、隔離開關等類似的電力事故一直占很大一部分。上文介紹了防誤操作的主要硬件設施，這些設施能夠在物理層面防止誤操作的發生，然而加強操作管理的安全意識同樣是十分重要的。

2.1 加強相關設備操作人員的管理

（1）對于防誤操作計算機必須實行專機專用，專用設備只能用于防誤操作的使用，只有軟件調試人員和運行管理人員才能夠拷貝相關數據資料。同時運行人員只能在該計算機上填寫操作票、傳票以及模擬操作，不能在該計算機上使用光盤和U盤等存儲工具。（2）對防誤操作實行權限管理，擁有倒閘操作權限的必須是具有防誤操作資格的變電站人員。具有防誤操作重新認定權限的人員為值班負責人、技術員以及站長；站長、生產運行科專員、技術員具有防誤操作的密碼修改以及加密功能權限；變電站站長具有全面核查權限等。設置合理的權限管理能夠有效地加強防誤操作管理，降低誤操作風險。（3）加強防誤操作解鎖鑰匙管理，不同編號鎖具只能用一把解鎖鑰匙，并且需妥善保存，未經批準不能擅自使用。備用鑰匙應上繳上級部門妥善保管。緊急事故、防誤裝置失靈、變電站全停才能使用解鎖鑰匙，并做好相應記錄。每次使用后應歸還鑰匙，妥善保管，并做好記錄。

2.2 接地線管理以及刀閘分合檢查

（1）部分GIS設備的出線均為雙電源聯絡線路，在整體檢修期間，雙線路需要連接接地線，然而該接地線的接地樁一般情況下沒有納入防誤裝置進行防誤，在實際操作中應注意此問題。因此，應對各個出線間隔的接地樁進行編號，配備專門的機械鎖。在準備架設接地線時首先要檢查線路側的帶電監測指示儀是否顯示無電，同時用相應等級的驗電器驗證線路是否帶電，在確認無電情況下方能架設接地線路，任何一項檢查沒通過都不能架設接地線路。（2）GIS設備是靠內部充滿SF6氣體來提高絕緣性的，如果接地刀閘和隔離開關分閘不到位，會影響GIS內部電場的均勻性，進而影響耐壓強度；如果合閘不到位，則會造成接觸點發熱融化等不良現象。GIS設備的隔離開關和接地刀閘的一次觸頭不可見，無法精確獲知具體情況，因而在實際操作中在完成分合刀閘操作之后必須檢驗分合閘指示信號。在檢查完刀閘的分合實際位置時再進行下一步操作，從而避免誤操作帶來的危險。

3 結語

綜上所述，GIS設備屬于全封閉設備，設備的運行狀態主要通過電子顯示、位置指示等相關儀器來顯示，這對GIS設備的使用者提出了較高的要求。通過GIS設備完善的防誤裝置如微機防誤、電氣閉鎖、電磁閉鎖、機械聯鎖、帶電顯示裝置等，能夠有效降低誤操作風險。另外，通過加強相關設備操作人員管理，實現專機專用和對防誤操作實行權限管理，使得管理規范化，從制度上減少防誤操作人員誤操作風險，同時加強接地線管理以及刀閘分合檢查，進一步降低誤操作風險。

［1］宋國海.GIS安全技術的研究［D］.浙江大學，2011

［2］孫志斌.GIS設備的狀態評估及檢修策略的研究［D］.華南理工大學，2010

［3］許建吾.GIS設備檢修時非正常解鎖操作風險的防控［J］.安徽電力，2011（4）