GIS刀閘非全相分合閘故障及其處理方法研究

徐升

摘 ?要：近年來，我國變電站出現(xiàn)故障的情況愈加頻繁，導(dǎo)致這些故障發(fā)生的原因是多方面的，其中最主要的原因是雷雨天氣以及管理上的疏忽。文章針對GIS刀閘非全相分合閘故障及其處理方法進(jìn)行了分析和研究。

關(guān)鍵詞：GIS;非全相;分合閘故障;處理方法

中圖分類號：TM564 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ?文章編號：1006-8937（2015）35-0112-02

在廣東省某市，該市供電局所管轄的某片區(qū)域由110 kV溪南站和110 kV東里站負(fù)責(zé)供電，并由110 kV溪南站向110 kV東里站供電。110 kV溪南站分為I、II兩段，通過100個開關(guān)并列運(yùn)行。

1 ?GIS刀閘非全相分合閘故障情況

1.1 ?故障發(fā)生情況

2013年5月20日下午，110 kV溪南站110 kVI刀閘氣室內(nèi)部發(fā)生非全相短路故障，電源側(cè)220 kV蘇南站和110 kV蘇溪I、II線距離II線保護(hù)動作跳閘，重合不成功，故障相是A、B兩相，致使A、B、C三相電流嚴(yán)重不平衡，測距3.28 km。

1.2 ?故障處理情況

接到故障通知后，現(xiàn)場調(diào)度員命令東里站切斷110 kV東鹽線136開關(guān)，故障發(fā)生后半小時，110 kV東里站整體恢復(fù)正常供電。變電管理所的工作人員對110 kV溪南站除故障氣室外的所有110 kV GIS間隔進(jìn)行氣體成分檢測，檢測結(jié)果并未發(fā)現(xiàn)異常，之后，調(diào)度員命令恢復(fù)110 kV II母供電和溪南站110 kV饋線供電。故障發(fā)生當(dāng)晚，該供電局召開故障分析討論會，分析設(shè)備故障信息和現(xiàn)場檢查情況，認(rèn)定GIS設(shè)備出現(xiàn)嚴(yán)重質(zhì)量問題，需聯(lián)系生廠商搶修。故障發(fā)生后的第四天，故障設(shè)備的拆分、封裝以及返廠維修的工作基本完成，并預(yù)計在該月末全部恢復(fù)正常運(yùn)行。

2 ?故障發(fā)生的原因

2.1 ?直接原因

通過對上述故障案例的分析，導(dǎo)致GIS刀閘非全相分合閘故障的直接原因是變電站110 kVI母11PT刀閘氣室的伸縮節(jié)脫離母線筒，氣室內(nèi)的SF6氣體出現(xiàn)泄漏，最終導(dǎo)致絕緣功能大幅下降，從而直接引發(fā)一次接地刀閘非全相動作。

2.2 ?間接原因

通過專家團(tuán)隊(duì)的分析，導(dǎo)致GIS刀閘非全相分合閘故障的間接原因是氣室伸縮筒內(nèi)調(diào)節(jié)螺桿底部墊片的損壞，由于墊片的破碎，導(dǎo)致調(diào)節(jié)螺桿失去本身的作用，受損的彈力墊片會在自身重力的作用下散落到地面，影響到調(diào)節(jié)螺桿的平衡性，導(dǎo)致它們受力不均勻，在發(fā)生數(shù)次拉伸和擠壓的外力作用時，這些本來固定的調(diào)節(jié)螺桿就會發(fā)生連鎖反應(yīng)，它們會相繼與外殼發(fā)生分離，最終導(dǎo)致伸縮筒與殼體發(fā)生相對位移，形成5 mm左右的環(huán)形縫隙，這種縫隙一般出現(xiàn)在對接口處。這一間接原因?qū)е碌淖罱K結(jié)果就是SF6氣體的全部泄露，從而間接引發(fā)一次接地刀閘非全相動作。

3 ?GIS設(shè)備的運(yùn)行操作

3.1 ?GIS設(shè)備的控制方式

目前，GIS設(shè)備的控制方式主要可以分為遠(yuǎn)方控制和就地控制兩種。對于遠(yuǎn)方控制來說，在操作的過程中，應(yīng)將控制柜內(nèi)的選控開關(guān)切換到顯示“遠(yuǎn)方”的位置上，這樣就能對GIS設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)方控制操作了。遠(yuǎn)方控制操作主要來自于保護(hù)室，遠(yuǎn)方操作又可分為兩種情況：其一是將測控裝置中的“遠(yuǎn)方”或者“就地”按鈕通過CK把手切換到“遠(yuǎn)方”按鈕，這樣就能利用監(jiān)控系統(tǒng)來進(jìn)行遠(yuǎn)方操作。其二是將裝置中的“遠(yuǎn)方”或者“就地”按鈕通過CK把手切換到“就地”按鈕，這種方法主要適用于在裝置面板進(jìn)行的遠(yuǎn)方控制操作。

對于就地控制來說，直接將現(xiàn)場就地控制柜內(nèi)的“CK”開關(guān)切換到“就地”的位置，這樣就能通過操作按鈕對現(xiàn)場的隔離開關(guān)、斷路器和接地刀閘等設(shè)備進(jìn)行就地控制。

3.2 ?GIS設(shè)備的機(jī)械連鎖條件

GIS設(shè)備本身結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，若在檢修的過程中發(fā)現(xiàn)檢修系統(tǒng)有其它線路或者設(shè)備，這就需要將系統(tǒng)的開關(guān)閉鎖在某一位置，對于內(nèi)部閉鎖桿來說，當(dāng)桿上的孔進(jìn)入到框架內(nèi)的時候，維修應(yīng)采用閉鎖開關(guān)動作，然后再斷開電機(jī)回路。這時，止擋杠桿的運(yùn)動被閉鎖桿阻擋，導(dǎo)致手柄不能插入到正確的位置，使手動和電動操作都不能進(jìn)行，如果把框架和鎖銷鎖在一起，系統(tǒng)則處于被鎖定的狀態(tài)，在被鎖定之后再加鎖，能防止維修過程中出現(xiàn)他人誤操作的情況。

3.3 ?GIS設(shè)備的電氣連鎖條件

在斷路器元件和其他開關(guān)被控制的狀態(tài)下，系統(tǒng)不能進(jìn)行操作，此時，系統(tǒng)的外部聯(lián)鎖不通暢，控制回路處于絕緣狀態(tài)，聯(lián)鎖線路中的電磁鐵無法進(jìn)行電動操作，如出現(xiàn)止檔杠桿不能從手動操作孔上移開的情況時，手動操作和電動操作都不能進(jìn)行，在進(jìn)行手動操作的時候，應(yīng)切斷電機(jī)控制回路。

3.4 ?GIS倒閘操作的注意事項(xiàng)

第一，應(yīng)在操作前對電機(jī)回路和控制回路進(jìn)行檢查，確保電壓保持在正常水平，這樣才能避免出現(xiàn)電機(jī)儲能時間過長或電機(jī)過熱損壞的情況。

第二，在進(jìn)行手動操作之前，應(yīng)保證相關(guān)設(shè)備的狀態(tài)滿足外部聯(lián)鎖的條件。

第三，手動操作的時間必須保持在合理范圍內(nèi)，操作結(jié)束后必須馬上取下操作手柄，以避免出現(xiàn)通電過熱導(dǎo)致的電磁鐵線圈損壞現(xiàn)象。每次操作的時間間隔應(yīng)在五分鐘之內(nèi)，且每小時內(nèi)的操作次數(shù)不能大于三次。

第四，在手動操作出現(xiàn)滯帶的時候，應(yīng)及時查清原因并采取相應(yīng)措施，禁止出現(xiàn)強(qiáng)制操作，這樣才能起到保護(hù)系統(tǒng)元件的作用。

第五，在進(jìn)行電動操作時，應(yīng)注意間隔時間，相鄰兩次電動操作的時間不能小于30 s，若連續(xù)操作的次數(shù)大于十次，則間隔時間必須大于或等于120 s，注意避免用手直接按接觸器。

4 ?GIS刀閘非全相分合閘故障的處理方法

4.1 ?現(xiàn)場應(yīng)急處理步驟

一般來說，當(dāng)GIS刀閘發(fā)生非全相分合閘故障的時候，現(xiàn)場應(yīng)急處理可按照以下步驟進(jìn)行：①組織人員撤離現(xiàn)場。因?yàn)樵贕IS故障發(fā)生的時候會放出大量的SF6氣體，撤離現(xiàn)場的人員應(yīng)站在上風(fēng)口，在人員撤離后，搶修人員應(yīng)及時打掃現(xiàn)場，清除遺留的固態(tài)分解物。②在對內(nèi)部故障進(jìn)行處理時，不能直接將SF6氣體排放到大氣之中，應(yīng)當(dāng)對之進(jìn)行凈化處理。③如果遇到GIS設(shè)備破裂造成全部氣體外泄的情況，應(yīng)及時采取相關(guān)的防護(hù)措施，并立即向上級部門匯報。④若防爆膜破裂，應(yīng)當(dāng)及時進(jìn)行停電處理。⑤現(xiàn)場工作人員應(yīng)當(dāng)用手刷或者吸塵器將現(xiàn)場防爆膜破損噴出的粉末清除。⑥處理完故障現(xiàn)場后，應(yīng)及時清洗全部的防護(hù)用品，工作人員必須洗澡。最后，在出現(xiàn)SF6氣體中毒時，應(yīng)迅速組織中毒者到醫(yī)院進(jìn)行治療。

4.2 ?后續(xù)故障處理步驟

①及時聯(lián)系保險公司，進(jìn)行保險事故查勘定損工作。②對故障設(shè)備進(jìn)行解體并返廠修復(fù)，編制事故分析報告，制定相關(guān)整改措施。③聯(lián)系廠家更換所有存在同類隱患的氣室伸縮筒的調(diào)節(jié)螺桿，增加平面墊片數(shù)量由一片至三片。④聯(lián)系相關(guān)科研單位分析破裂伸縮筒墊片材料成分，再嘗試改良伸縮筒墊片材質(zhì)。⑤為了徹底排查目前運(yùn)行的同類型GIS設(shè)備的隱患，要求廠家制定巡查方案，加強(qiáng)運(yùn)行和維護(hù)，確保不再發(fā)生類似事故。

5 ?結(jié) ?語

總而言之，我國的GIS設(shè)備與外國先進(jìn)國家相比還有較大差距，在設(shè)備生產(chǎn)、安裝以及操作等方面的技術(shù)仍有待提高。工作人員在進(jìn)行實(shí)際操作的過程中，必須嚴(yán)格對待各個關(guān)鍵的工藝程序，杜絕出現(xiàn)操作不當(dāng)引起GIS故障的現(xiàn)象。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陳根永，陳永華，賈俊潔，等.基于GIS平臺的配電網(wǎng)故障診斷算法[J].

電力自動化設(shè)備，2011，（3）.

[2] 蔣濤.GIS的常見故障及其診斷與處理研究[J].中國機(jī)械，2013，（9）.

[3] 尹媛媛.基于GIS的配電網(wǎng)故障定位及其最佳搶修路徑的研究[D].濟(jì) ? 南：山東大學(xué)，2014.