220千伏GIS刀閘異常情況及異常處理分析

【摘要】現階段，由于經濟發展以及人們日常生活對電力質量、數量需要急劇激增，因此相關電力部門需要強化對電力方面的管理，進而GIS設備得到普遍的使用。該設備充分發揮SF6氣體的絕緣性能，包括電纜終端、母線、避雷器、電流互感器等各個部件。然而，隨著使用時間逐漸變長，該設備刀閘也會發生故障，進而致使大范圍停電，具有較高的檢修難度，對社會經濟建設及人們的日常生活都造成極大的不良影響。為此，探究220千伏GIS刀閘異常情況及異常處理具有現實意義。為此，本文首先分析220千伏GIS刀閘及其操作規范，然后分析異常情況，最后分析異常情況的處理措施，旨在提高異常處理的效率。

【關鍵詞】220千伏；GIS刀閘；異常；處理

前言

由于具有較高的安全性，而且體積較小，因此GIS（氣體絕緣金屬封閉開關設備）設備在現階段的電力發展過程中得到廣泛應用，尤其是在用地緊張的地方中比較適用。然而，該種設備刀閘也會出現故障的情況，現階段該種隔離開關故障具有多種類型，包括二次回路、操作機構、絕緣故障等。于此同時，此設備的機械故障具有分合閘不到位、誤動等多種表現。由于刀閘異常會導致大范圍停電，對經濟、醫療等多方面都造成不利影響，為此本文對其異常情況進行分析，而且結合筆者的工作經驗，提出有效的應對措施。

1、220千伏GIS刀閘及其操作規范

1.1 220千伏GIS刀閘特點

該種設備也就是平常所說的SF6全封閉組合電器，通常使用在變電站系統中。GIS刀閘的組成部分含有以下幾方面：斷路器、隔離開關、接地刀閘、電流互感器、電壓互感器、避雷器、母線及上述元器件的封閉外殼和出線套管等組成，內充一定壓力的SF6氣體，作為GIS的絕緣和滅弧介質。與傳統高裝置比較，其很少受到濕度的影響，而且具有全封閉的結構，占地面積不大。與此同時，該種設備充分利用SF6氣（六氟化硫）體的絕緣性能，將其作為滅弧介質和絕緣介質，有效減少維護工作人員的工作量，盡可能延長檢修周期，確保電力系統的正常、安全運行。然而值得注意的是，盡管SF6本身是一種無毒氣體，但是在一定的情況下會釋放有毒物質，會增加改變站維護的難度。為此，相關工作人員應當關注SF6含量是否超過臨界值，注意安裝通風系統。220千伏GIS刀閘結構如圖所示：

1.2 220千伏GIS到刀閘操作規范

研究表明，該種設備自身屬于全封閉式結構，而且不存在觀察孔。如果它使用較長的時間，而且頻繁使用，設備不斷老化，那在倒閘過程中，該設備會面臨隔離開關假分合的風險，進而致使GIS誤操作的情況。而該設備對電力的正常供應具有現實意義，因此相關管理必須采取一定手段來規范相關操作。具體包括以下幾方面：一是強化相關人員的培訓，提高其專業技術，同時培養其高度責任心，盡可能減少倒閘操作的時間。二是在安裝前，相關人員必須強化安全指南學習，同時注意各崗位的交接，事先準備好相關的設計圖紙以及基礎資料。三是操作完成后，相關部門應當對電源開關進行拉開，以免出現自動分合閘的情況。

2、220千伏GIS刀閘常見異常情況

2.1 刀閘合閘不到位

刀閘轉換操作中，如果進行合閘操作時刀閘合閘不到位，將產生不平衡電流或無電流，進而導致線路缺相運行或無電流運行，而刀閘的動靜觸頭無壓力可借助，導致接觸不良，有可能出現放電情況，導致設備溫度急劇升高，由此可能引發三相短路。

2.2 刀閘分閘不到位

刀閘分閘操作時如果分閘不到位，可能造成刀閘動靜觸頭不能完全分離，再進行地刀的合閘操作時，將導致帶接地刀閘或地線送電事故發生。

2.3 刀閘誤動

刀閘誤動主要原因為閉鎖邏輯回路異常所致，包括人為誤拉和閉鎖邏輯回路故障導致刀閘自動誤拉、合。GIS到這誤動可導致帶負荷合刀閘事故發生。例如某電廠出現220千伏GIS刀閘誤動情況，操作人員在執行倒母線操作任務，因操作失誤導致母線路短路。

3、220千伏GIS刀閘異常處理措施

220千伏GIS刀閘異常情況及處理措施

220千伏GIS刀閘常見異常情況處理措施

①刀閘合閘不到位；

②刀閘分閘不到位；

③刀閘誤動；①觀察分合閘位置情況；②檢查二次設備的轉換情況；③聲音判斷有無異常；④定期檢查和更換元件、接地線。

3.1 觀察分合閘位置情況

基于GIS刀閘的結構特點，可以通過經觀察窗查看分合閘指示牌判斷分合閘轉換是否到位，看到“分”字表示刀閘處于分閘狀態，看到“合”字表示刀閘處于合閘狀態。刀閘分合閘外部的傳動主要是通過連桿傳輸動力完成轉換操作，如果屬于三相聯動操作機構，則檢查連桿是否有扭曲、斷裂、卡阻情況。

3.2 檢查二次設備的轉換情況

GIS刀閘二次設備轉換主要依靠輔助開關轉換接通或斷開相應的二次接點完成運行操作，二次設備轉換的操作有指示燈作為參照，操作時要觀察匯控箱刀閘位置的指示燈，其中紅色燈所反映的是刀閘合閘二次輔助接點轉換情況，若指示燈是紅燈亮則表示刀閘合閘二次輔助接點轉換到位。綠色燈所反映的是刀閘二次輔助接點轉換情況，如果綠色燈亮，則表示刀閘二次輔助接點轉換到位，但若無任何燈亮則表示刀閘分合閘輔助接點未接通，表示刀閘分合閘轉換不到位，此時應處于分合閘中間的位置。監控系統也是重要的檢查途徑，監控系統正常運行時，能夠反映刀閘二次輔助接點轉換情況。當刀閘二次輔助接點轉換操作成功后，監控系統將自動發出報文，若報文內容為分位復歸，表示刀閘二次接點開始進行合閘。若報文內容為合位動作，則表示二次接點合閘轉換到位。除此以外，

在倒母線的操作中，母線兩側的刀閘合閘到位時，會發出切換繼電器同時動作的信號。如果設備將母線電壓作為二次保護電壓，那么二次電壓的保護則需依靠母線側刀閘二次輔助接點將接入母線電壓進行保護，因而在母線側刀閘操作動作完成后，檢查線路保護屏保護電壓的變化情況，進而判斷母線側刀閘的二次轉換是否到位。

3.3 聲音判斷

GIS刀閘出現異常情況可導致，操作員只能通過觀察刀閘外部情況判斷有無異常情況，若刀閘氣室內的部件出現異常，則難以及時發現。例如拔叉夾具斷裂或是拔叉沒有叉在動觸頭桿上，將導致分合閘不到位。因此，操作員需通過聲音判斷內部部件有無卡阻、斷裂等異常情況，可以通過與正常運行的設備運行時的聲音進行對比，如果有異常聲響則表示可能出現異常，應立即停止操作，進一步進行檢查確認，再繼續進行操作。

3.4 定期檢查和更換元件

在線路運行中，GIS刀閘主要起到電流路徑的作用，在運行方式確定后，應保持在相應的位置。為防止GIS刀閘誤動，定期檢查和更換老化、損壞的回路元件。對于人為操作錯誤行為造成事故情況，要加強對操作人員的培訓，提高操作人員的綜合素質，并強調操作不當可造成的嚴重后果，增加操作人員的風險意識。

4、總結

220千伏GIS刀閘異常情況有合閘不到位、分閘不到位、刀閘誤動等情況，GIS刀閘異常情況可導致短路、非計劃停電等事故，操作員在操作時可通過觀察分合閘位置的指示牌和連桿情況判斷刀閘轉換是否成功，或可通過檢查二次設備的轉換情況，主要觀察點是指示燈、監控系統報文以及保護電壓變化情況進行判斷，還可以通過聽設備聲音有無異常判斷GIS刀閘是否存在異常情況，并進一步檢查確認；除此以外，要加強操作人員的培訓，提高辨別GIS刀閘異常情況的能力，以便能夠及時發現異常并進行處理。總而言之，加強檢查和維護，及時發現GIS刀閘異常情況并進行針對性處理，避免各種不良事故的發生。

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