方家山GIS開關站接地開關的應用分析

李美增 謝賢林 陸宗達

摘? 要：接地刀閘機構簡單，操作方便，被廣泛應用在6.6kV及以上配電裝置母線側、斷路器兩側、線路隔離開關的線路側。而在方家山機組，在高壓開關柜、500kVGIS開關站進線、500kVGIS開關站的三路出線等都應用了大量的接地刀。文章主要針對方家山主變高壓側增設的一組手動接地開關0GEW139JE以及500kVGIS開關站出線上的快速接地刀的應用進行分析，學習如何根據電站實際需要充分考慮設備運行安全和檢修需要，并結合系統安全、可靠運行的需要，具體情況具體分析，選用合適的不同類型的接地刀閘，并且配合不同類型的聯鎖措施，保證地刀和相應隔離開關的連鎖，確保設備檢修和故障情況下人員與設備的安全，只有這樣才能發揮接地開關的功能作用。

關鍵詞：檢修接地刀;快速接地刀;聯鎖設置

中圖分類號：TM564 文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）10-0170-02

Abstract： The grounding knife gate has the advantages of simple mechanism and convenient operation， so it is widely used in the bus side of the distribution equipment above 6.6kV， both sides of the circuit breaker and the line side of the line isolation switch. In Fangjiashan unit， a large number of grounding knives are used in the high voltage switchgear， the incoming line of 500kVGIS switch station and the three-way outlet of 500kVGIS switch station. This paper mainly analyzes the application of a group of manual grounding switches 0GEW139JE added on the high voltage side of Fangjiashan main transformer and the fast grounding knife on the outlet of 500kVGIS switch station， and learns how to fully consider the needs of equipment operation safety and maintenance according to the actual needs of the power station， and how to select different types of grounding switches according to the needs of safe and reliable operation of the system， and cooperate with different types of interlocking measures to ensure the linkage of the ground knife and the corresponding isolation switch， to ensure the safety of personnel and equipment in the case of equipment maintenance and fault. Only in this way can we play the function of grounding switch.

Keywords： maintenance grounding knife; fast grounding knife; interlock setting

1 引言

接地開關作為檢修時的安全保護裝置，其配置位置由系統主線確定。接地開關的殼體與GIS殼體之間設有絕緣隔板，可用于主回路電阻的測量、斷路器觸頭接觸的檢測等。接地開關根據技術規范的要求由一臺手動或氣動或電動操動機構操作。為了防止誤操作關合到帶電主回路上，接地開關應與其相關的隔離開關、接地開關和斷路器聯鎖，以此來保證檢修時設備的安全接地功能，保障設備和檢修人員的安全。發電廠的用電等級覆蓋了高低壓等不同電壓等級，對接地開關的作用及使用情況各有不同，除普通接地刀外，方家山主變高壓側就特意要求增設一組接地開關以滿足實際情況的需要。本文對檢修接地開關及快速接地開關略做介紹。

1 主變高壓側增設接地開關的技改

調試期間，檢修人員在進行的變壓器預防性試驗時發現了困難。為此方家山業主相關人員進行了詳細的調研和分析，發現困難是這么造成的：

按DL/T 596-1996《電力設備預防性試驗規程》要求，主變壓器在每個換料大修期間需進行預防性試驗，其中包括電容型套管的電容值測量（要求電容值與出廠值或上一次試驗值的差別超出5%時，應查明原因）。套管的檢查試驗主要有絕緣電阻、介質損耗、電容測量。在套管每一屏擊穿時，電容值會變化3-4%。由于拆GIC套管與變壓器之間SF6氣室的工作，受許多天氣條件限制，需在天氣干燥晴朗、無塵條件下進行，而換料檢修期間用于主變隔離檢修的時間窗口是有限的，很難保證有合適的天氣。還需將SF6氣體回收處理，再充新氣體，施工時必須保證密封。這些工作將導致拆卸SF6氣室施工時間長，難度大。從廣核、秦山二期、部分水電廠了解到，在變壓器預防性維修時均不拆GIC氣室，而是帶GIC一起進行變壓器的預防性試驗。

鑒于以上原因，業主提出在主變高壓側增設一組手動隔離開關和接地開關，在變壓器預防性維修時，打開此隔離開關，并合上接地開關，此時可對主變做單獨的試驗。增設隔離開關后，GIS主接線詳見圖1（虛線框內部分為新增的隔離開關與接地開關）。

并且，為了保證檢修工作的安全完成，設計了139JE與137JE之間的安全可靠的連鎖，具體如圖2。

如圖2，0GEW139JE只有在0GEW137JE處于合閘狀態才可以進行分合閘操作，即：停運時137JE先合閘然后139JE再合閘，投運時先分139JE再分137JE;而137JE則與0GEW137JS、1GSY001JS以及LGA001JA、1LGD001JA、1LGE001JA、1LGF001JA聯鎖運行，這樣間接保證了139JE在周圍隔離開關斷開后才能操作，保證了電氣五防，有利于人員和設備的安全。

2 快速接地開關的應用分析

2.1 快速接地開關的介紹

故障關合接地開關具有關合短路電流的能力，具有開合感應電流的能力。快速接地刀與斷路器及其它隔離開關和接地開關之間具有電氣聯鎖。接地刀采用操作機構型式為：CJG7電動機彈簧操作機構，快速接地刀的A、B、C三相利用三個電機電氣聯動分合閘。

2.2 快速接地開關在500kVGIS開關站中的作用

方家山500kVGIS開關站，主接線為雙母線方式，進出線采用一個半斷路器的連接方式，方家山選用的快速接地開關為分相式結構，配一臺CJG7型電動機彈簧操動機構。根據工作條件，有三種結構形式：裝有絕緣法蘭、不帶絕緣法蘭和母線用接地開關。結構不同，觸頭尺寸也不同。工作原理如下：操動機構90°的旋轉運動通過操作軸1、導向件2和回轉板3帶動觸頭直線運動。快速接地開關的位置指示器指示到合閘“I”位置或分閘“O”位置。拆去接地母線5，保證快速接地開關與接地系統絕緣。加在接地支撐6的電流通過接地開關殼體7、觸頭座8、動觸頭4到接地開關靜觸頭。如圖3。

位于線路出線上的快速型接地開關，三相開關每相分別有一只操作箱，采用CJG7電動機彈簧操作機構，三相聯動，可以允許關合短路電流2次。由三個彼此分離的裝配單元組成，并且配有一臺手動或氣動或電動操動機構。安裝在殼體中的接地裝置通過密封軸和連接機構連接。每一殼體內充有一定壓力的SF6氣體。在采用氣動操動機構時，操作用的壓縮空氣與斷路器及隔離開關用壓縮空氣來自同一氣源。可以看出，方家山所用接地刀采用三相聯動的操作機構，沒有重合閘功能。但是，當線路發生接地故障時，快速接地刀可以降低潛供電流，熄滅潛供電弧，從而快速消除故障點，提高設備運行可靠性。此外，快速接地刀也可在設備本身故障時迅速合閘消除故障電流，防止短路電流擊穿外殼或引發母管爆炸。在檢修任務的情況下，快速接地刀僅相當于普通接地刀功能，作為檢修的安全措施。

為了保證快速接地刀的安全可靠性，設置了嚴格的電氣聯鎖和機械連鎖。首先，快速接地刀可以分就地和遠方兩種控制方式，由就地控制柜上的選擇旋鈕確認控制方式，一般為遠控。并且就地控制柜柜門鎖好，并由隔離辦管理柜門鑰匙，確保不會發生誤操作。其次，快速接地刀設置了與線路隔離開關和線路上高壓帶電顯示器的連鎖。只有當線路隔離開關斷開且高壓帶電顯示器顯示無壓時方可操作快速接地刀，充分保證了線路的安全可靠，防止了帶電合接地刀。

3 結束語

接地開關具備滅弧、消除潛供電流、隔離檢修等功能，但在應用過程中應該充分考慮設備運行安全和檢修需要，并結合系統安全、可靠運行的需要，具體情況具體分析，選擇合適的接地開關，既考慮了經濟實用型，又滿足運行過程的實際需要，讓普通檢修地刀和快速接地刀物盡其用，提高安全性的同時兼顧經濟性。

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