110kV GIS斷路器缺相故障分析與處理

許毅?武棟

摘要：斷路器的拒動對電力系統安全運行產生很大的變化，當電氣設備發生故障時，斷路器拒動將會導致電氣設備損壞、越級跳閘等事故的發生，從而引起電源斷路器跳閘、變電站母線失壓、主變壓器的停運，甚至造成局部停電。文章對影響GIS斷路器拒動的各種因素進行了詳細分析，并提出合理性的相關建議。

關鍵詞：110kV以下GIS斷路器;拒動故障分析;優化

由于GIS斷路器工作中受到各種不利因素的影響，并且它的操作動作過程相當復雜，極容易出現故障，比如拒合、拒分等，我們把斷路器在繼電保護及安全自動裝置動作或在操作過程中拉合控制開關并發出指令的情況下拒絕動作稱為斷路器拒動。一旦出現GIS斷路器拒動，將會帶來嚴重影響，不僅造成大面積的停電事故，影響社會正常生活，而且會帶來嚴重的經濟損失，甚至威脅人身安全。對于電力系統及各級電力用戶來說，斷路器的拒動在客觀上是不可避免的，而我們所能做的就在于如何盡可能地減少開關拒動的次數，或提前發現斷路器控制回路故障所引起的異常現象，盡早予以消除。

一、 GIS斷路器拒動故障分析

（一）機械因素

在設備的生產、安裝調試和維修階段極容易引發機械方面的故障，其中大部分是因為操作及傳動系統引發的是。為解決這方面的原因，需要從下面三個方面做好工作：一是對跳閘回路進行細致檢查，如果發現跳閘回路正常運行，即表明故障不在回路上，而是機械故障。二是檢查跳閘電源電壓，因為電壓過低會引起跳閘現象。三是通過檢查，電源電壓正常，但是鐵芯卻沒任何反應，出現異常，很大程度上可以判定是由于電氣設備故障引起跳閘。

（二）電氣因素

因為電氣的控制和輔助回路上出現問題從而引起GIS斷路器拒動，是引起拒動的最主要原因。有電氣引起的拒動主要有兩種：一是源于工人操作設備時行為不當引起，比如接線不緊、位置不正確等;二是不能忽視設備自身出現的問題，比如線圈燒毀、電阻燒毀等度能引起GIS斷路器拒動。

二、GIS斷路器拒絕合閘故障分析

當手動合閘引發拒動故障時，可根據控制盤燈光判斷故障原因。將開關再一次合上，檢查是否操作問題引起故障，如果不是，可以根據下面幾種方法進行檢查。

①因為引起GIS斷路器拒動的最主要因素是電氣，所以首先檢查電氣控制回路的運行情況。GIS斷路器都擁有能監控斷路器分、合閘回路的紅、綠指示燈具。但是許多單位都將燈具與分、合閘并接，以方便斷路器工作狀況的觀察，造成紅綠燈指示效果弱化，所以要將這部分的檢查工作作為重點：首先最重要的是檢查控制合閘的電源是否出現問題，一旦異常，立即切斷電源，防止發生觸電事故;其次檢查合閘控制回路上的熔絲，是否熔斷，因為熔斷器的正常運行同樣非常重要;檢查合閘接觸器的觸點，一旦觸點無法斷開，就容易造成合閘線圈燒毀;為了觀察鐵芯的工作狀態，需將控制開關置于原先合閘時的位置上，如果鐵芯工作正常，那么拒動故障不是鐵芯的緣故，相反，如果不正常，表明是因為電氣的原因引起GIS斷路器拒動。常見的能引起斷路器拒動的電氣回路故障：合閘前，紅綠指示燈不亮;合閘后，紅燈不亮而綠燈亮;合閘后，紅燈亮而綠燈不亮，但一瞬間之后紅綠燈都不亮。如果檢查發現電力回路運行良好，不是電氣原因，就要將目光轉向機械方面，必須將GIS斷路器斷開，檢查機械故障。

②機械因素引起的GIS斷路器拒動故障。除了考慮電氣方面的原因，還要考慮機械方面的原因。比如斷路器操作連桿出現松動、斷路器合閘后電壓過高影響設備正常運行等都會引起斷路器的拒動故障。因此，對于高壓線路的維修工作，更需要進行定期檢查，及時發現故障，采取合理措施解決。

三、防范措施

（一）防范斷路器拒動的措施

（1）結合預防性試驗對斷路器進行低分、低合電壓測試，同時安排檢修、繼保專業人員共同對斷路器機構進行全面的檢查、調試，對發現的隱患及時消除。運行人員要在斷路器開斷故障電流后，及時檢查斷路器本體外觀及機構，重點檢查分/合閘線圈是否處在正常位置、有無發熱燒損情況等。

（2）線路保護使用雙跳閘功能，采用雙操作箱互相獨立的出口回路，分別啟動2個跳閘線圈，增加可靠性。

（3）在母差保護中加入線路啟動失靈功能，實現線路的近后備功能。如線路拒動，由110 kV失靈保護快速切除故障，避免主變壓器長時間承受短路電流。

（二）防止分閘線圈燒毀的措施

（1）經常檢查斷路器輔助開關的觸頭和輔助開關的拐臂螺栓，正確調整輔助開關的位置，使輔助開關與斷路器分/合閘位置正確、有效地配合。

（2）固定好分閘線圈，經常檢查分閘線圈的鐵心有無卡滯。

（3）每年的檢修工作中，正確調整好斷路器的連桿機構，經常檢查斷路器的自由脫扣是否正常，斷路器的低電壓動作試驗是否在額定電壓的30%～65%時可靠跳閘。

（4）運行人員要在斷路器開斷故障電流后，及時檢查斷路器本體外觀和機構，重點檢查分/合閘線圈是否處在正常位置、有無發熱燒損情況等。

（三）防止合閘線圈燒毀的措施

（1）加強合閘接觸器的檢查、維護。每次斷路器小修、周期大修都要對其進行動、靜觸頭表面接觸面積、接觸壓力等檢查。

（2）正確調整輔助開關的位置。

（3）要求值班員在許可工作前，除需取下控制回路熔斷器外，還應將重合閘投切回路打開，避免檢修、試驗工作中造成燒合閘線圈的可能。

四、預防GIS斷路器拒動事故的幾點建議

由于GIS斷路器拒動事故可能會給社會帶來巨大的經濟損失，甚至引起人身傷亡，故此需要大力加強預防措施。具體分析GIS斷路器拒動原因，采取針對性的科學合理措施，從最基本點出發，降低斷路器拒動故障發生的概率，保證電網的正常供電。電流過大會造成高壓輸電線路和GIS斷路器的損壞，使其不能正常運行，所以要避免系統回路中電流過大，而帶來安全隱患。回路過多同樣會增加安全隱患，引發GIS斷路器拒合事故，所以要盡可能的減少高壓輸電線路的回路，比如斷路器和保護裝置中都有一套回路時，為減小回路引起的安全隱患，必須將一套回路拆除只保留一套，以此提高高壓線路運行的安全，降低拒合事故發生概率。由于現今城市電力需求量比較大，高壓線路的負荷都比較大，因此，給線路的運行帶來隱患，為提高線路運行的可靠和安全，需將二次回路進行簡化處理。比如跳合閘回路，使用斷路器內的壓力閉鎖繼電器代替保護操作箱內的壓力閉鎖繼電器就能達到簡化二次回路的目的。高壓設備檢修工作同樣很重要，檢修工作人員承擔著巨大的責任。重視日常的專業巡視工作，定期檢查設備運行情況，吸取事故教訓，分析原因找到解決措施，增強事故處理能力，一旦再發現類似故障，可立即采取正確合理的措施予以解決，避免事態的擴大化。特別關注斷路器二次回路，更要重點檢查，采取相應的預防措施，保證GIS斷路器不發生拒動故障，提升電網運行的安全性何可靠性。

五、結語

總結全文，GIS斷路器拒動故障會給整個電網帶來嚴重影響，能引起高壓線路發生故障，直接影響電網供電的正常，給社會正常生活生產帶來諸多不便，甚至會造成巨大的經濟損失和重大的安全事故。本文就GIS斷路器拒動原因進行了簡單分析，特別是拒動故障中拒分和拒合故障，告訴我們要采取合理的預防措施，消除高壓線路的安全隱患。同時加強工作人員的專業素質，全面提升工作人員的安全意識。只有這樣才能保證GIS斷路器拒動概率的減少，保證電網運行的正常。

參考文獻：

[1]吳菁.GIS斷路器的拒跳和拒合的原因和解決方法[J].科技風，2016，（22）.

[2]孫一華.斷路器拒動后應采取的措施及其改進建議[J].電力設備，2018，（6）.