GIS隔離開關(guān)非全相運(yùn)行問題探討

周曉翔 朱俊

（國網(wǎng)安徽省電力公司檢修公司 安徽合肥 230061）

GIS隔離開關(guān)非全相運(yùn)行問題探討

周曉翔 朱俊

（國網(wǎng)安徽省電力公司檢修公司 安徽合肥 230061）

本文引用了一起500kV GIS隔離開關(guān)非全相運(yùn)行的異常情況處理經(jīng)過，結(jié)合相關(guān)保護(hù)的動(dòng)作原理對(duì)GIS隔離開關(guān)非全相運(yùn)行問題進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況對(duì)解決該問題的方法及措施進(jìn)行了相應(yīng)的探討。

GIS；隔離開關(guān)；非全相運(yùn)行

當(dāng)大負(fù)荷的220kV及以上電壓等級(jí)的線路處于非全相運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，其零序電流就相當(dāng)于負(fù)荷電流，此時(shí)與其相鄰的線路的零序電流就可能很大，甚至大于零序后備保護(hù)的定值，若不能快速切除非全相運(yùn)行的線路，就可能導(dǎo)致相鄰線路的誤動(dòng)，造成越級(jí)跳閘。

1 GIS隔離開關(guān)非全相運(yùn)行異?，F(xiàn)象

2013年8月11日，××變電站按照調(diào)令將500kV××線××斷路器（此斷路器為3/2接線中線變串的邊斷路器）從檢修改為運(yùn)行，在合上斷路器后，監(jiān)控后臺(tái)顯示斷路器A相電流為零，B相電流為392.82A，C相電流為396.73A，后臺(tái)發(fā)“斷路器保護(hù)啟動(dòng)”信號(hào)，隨后運(yùn)維人員對(duì)相應(yīng)一、二次設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)檢查?，F(xiàn)場(chǎng)檢查相應(yīng)斷路器、隔離開關(guān)三相機(jī)械位置指示均為合位，電氣指示均為合位；相應(yīng)接地隔離開關(guān)三相機(jī)械位置指示均為分位，電氣指示均為分位，各氣室壓力正常，一次設(shè)備無異常響聲；相應(yīng)保護(hù)及測(cè)控裝置檢查結(jié)果與后臺(tái)顯示結(jié)果一致。同時(shí)檢查發(fā)現(xiàn)相鄰中斷路器A相電流異常偏高，B、C相電流正常（A相634.28A，B相243.41A，C相 246.09A），但線路三相電流正常（A相633.54A，B相635.74A，C相643.27A）。

20min后，邊斷路器A相電流恢復(fù)，后臺(tái)、測(cè)控及保護(hù)裝置顯示一次值均為349.12A，但是幅值較B、C相電流小約50A（B相393.07A，C相399.41A）；同一時(shí)刻相鄰中斷路器A相電流比B、C相電流偏大約65A（A相311.52A，B相243.41A，C相246.09A）。之后邊斷路器A相電流與B、C相電流差值、中斷路器A相電流與B、C相電流差值均在逐漸增大。運(yùn)維人員匯報(bào)調(diào)度后按照調(diào)度要求加強(qiáng)監(jiān)視。

170min后，邊斷路器電流A相為308.84A、B相為391.11A、C相為398.19A，中斷路器電流 A相為 379.15A，B相為 243.41A，C相為247.56A。電流異?，F(xiàn)象變化嚴(yán)重，運(yùn)維人員判定邊斷路器不具備運(yùn)行條件，向調(diào)度申請(qǐng)，將邊斷路器從運(yùn)行改為熱備用，操作結(jié)束后，邊斷路器三相電流為零，中斷路器電流三相恢復(fù)平衡（A相631.84A，B相631.84A，C相640.38A）。

2 GIS隔離開關(guān)非全相運(yùn)行問題分析

（1）GIS隔離開關(guān)無法直接檢查是否合閘到位。

GIS隔離開關(guān)與敞開式隔離開關(guān)最大的區(qū)別在于它的動(dòng)靜觸頭密封在SF6罐體中，操作后無法直接觀察到動(dòng)靜觸頭的實(shí)際位置，只能通過機(jī)械位置指示和電氣指示等輔助手段判斷其是否合閘到位，目前各主流設(shè)備廠家產(chǎn)品的位置指示裝置通常設(shè)置在機(jī)構(gòu)上，而且僅能指示分、合狀態(tài)，無法指示隔離開關(guān)動(dòng)觸頭具體位置，對(duì)于分（合）不到位的狀態(tài)不能指示，一旦三相動(dòng)靜觸頭實(shí)際狀態(tài)不一致但各類指示均顯示其合閘到位，運(yùn)行人員根本無法發(fā)現(xiàn)異常，在這種情況下合上斷路器就必然會(huì)出現(xiàn)三相電流不平衡的問題。

（2）目前常用的保護(hù)并不能有效保護(hù)GIS隔離開關(guān)非全相運(yùn)行這一類設(shè)備異常。

斷路器本體三相不一致保護(hù)的原理圖如圖1所示，該保護(hù)是將斷路器三相的常開、常閉輔助接點(diǎn)分別并聯(lián)之后再串聯(lián)，然后啟動(dòng)一個(gè)延時(shí)時(shí)間繼電器。當(dāng)斷路器出現(xiàn)三相位置不一致時(shí)，經(jīng)過時(shí)間延時(shí)，動(dòng)作啟動(dòng)出口中間繼電器，并跳開斷路器三相，其中時(shí)間繼電器的一對(duì)常開接點(diǎn)發(fā)遙信到監(jiān)控系統(tǒng)，該出口跳閘回路受壓力閉鎖接點(diǎn)控制導(dǎo)通跳閘。因?yàn)樵摫Ｗo(hù)功能的啟動(dòng)僅與斷路器三相的輔助接點(diǎn)位置有關(guān)，所以其只能對(duì)斷路器非全相運(yùn)行進(jìn)行判斷，而無法正確反映隔離開關(guān)非全相運(yùn)行情況。

斷路器保護(hù)裝置中的三相不一致保護(hù)的原理圖如圖2所示，該保護(hù)是將斷路器三相TWJ及三相電流作為綜合判據(jù)，可經(jīng)零序電流或負(fù)序電流開放，經(jīng)延時(shí)時(shí)間后不一致保護(hù)動(dòng)作。斷路器任意一相TWJ動(dòng)作，且無電流時(shí)，確認(rèn)為該相斷路器在跳閘位置，當(dāng)任意一相在跳閘位置而三相不全在跳閘位置，則確認(rèn)為三相不一致，經(jīng)整定的動(dòng)作時(shí)間滿足不一致動(dòng)作條件時(shí)，出口跳開本斷路器。

圖1 斷路器本體三相不一致保護(hù)原理圖

圖2 斷路器保護(hù)裝置三相不一致保護(hù)原理圖

3 解決方法及應(yīng)對(duì)措施

由上述分析可見，GIS隔離開關(guān)非全相運(yùn)行無法得到有效監(jiān)測(cè)的根本原因在于其內(nèi)導(dǎo)和觸頭封閉在金屬外殼中，難以直接進(jìn)行目測(cè)判斷或者用裝置直接進(jìn)行測(cè)量。而通過間接方式，例如借鑒變壓器類設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的方式，會(huì)是解決這一問題較好的一種辦法。目前可用的GIS隔離開關(guān)位置在線監(jiān)測(cè)的方法主要有3種，即微動(dòng)行程開關(guān)在線監(jiān)測(cè)、角位移傳感器在線監(jiān)測(cè)和光電接近開關(guān)在線監(jiān)測(cè)。

4 結(jié)束語

GIS隔離開關(guān)非全相運(yùn)行，將導(dǎo)致大負(fù)荷220kV及以上電壓等級(jí)線路的相鄰線路零序電流增大，若不能快速切除非全相運(yùn)行的線路，就可能導(dǎo)致相鄰線路的誤動(dòng)，造成越級(jí)跳閘。目前解決這一問題的有效方法是加裝GIS隔離開關(guān)位置在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。而對(duì)于監(jiān)控人員而言，快速分析判斷異常情況發(fā)生的原因及故障點(diǎn)，并及時(shí)隔離故障設(shè)備，是非常有效的應(yīng)對(duì)措施。

TM564.1

A

1004-7344（2016）32-0089-01

2016-10-18

周曉翔（1980-），男，安徽合肥人，助理工程師，500kV變電站站長，主要研究方向?yàn)樽冸娬具\(yùn)維及安全管理。

朱?。?987-），男，廣西柳州人，助理工程師，主要研究方向?yàn)樽冸娬具\(yùn)維及安全管理。