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(dòng)對(duì)電力系統(tǒng)安全運(yùn)行產(chǎn)生很大的變化，當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，斷路器拒動(dòng)將會(huì)導(dǎo)致電氣設(shè)備損壞、越級(jí)跳閘等事故的發(fā)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(yùn)，甚至造成局部停電。文章對(duì)影響GIS斷路器拒動(dòng)的各種因素進(jìn)行了詳細(xì)分析，并提出合理性的相關(guān)建議。

關(guān)鍵詞：110kV以下GIS斷路器;拒動(dòng)故障分析;優(yōu)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(dòng)作過程相當(dāng)復(fù)雜，極容易出現(xiàn)故障，比如拒合、拒分等，我們把斷路器在繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置動(dòng)作或在操作過程中拉合控制開關(guān)并發(fā)出指令的情況下拒絕動(dòng)作稱為斷路器拒動(dòng)。一旦出現(xiàn)GIS斷路器拒動(dòng)，將會(huì)帶來嚴(yán)重影響，不僅造成大面積的停電事故，影響社會(huì)正常生活，而且會(huì)帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，甚至威脅人身安全。對(duì)于電力系統(tǒng)及各級(jí)電力用戶來說，斷路器的拒動(dòng)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(guān)拒動(dòng)的次數(shù)，或提前發(fā)現(xiàn)斷路器控制回路故障所引起的異常現(xiàn)象，盡早予以消除。

一、 GIS斷路器拒動(dòng)故障分析

（一）機(jī)械因素

在設(shè)備的生產(chǎn)、安裝調(diào)試和維修階段極容易引發(fā)機(jī)械方面的故障，其中大部分是因?yàn)椴僮骷皞鲃?dòng)系統(tǒng)引發(fā)的是。為解決這方面的原因，需要從下面三個(gè)方面做好工作：一是對(duì)跳閘回路進(jìn)行細(xì)致檢查，如果發(fā)現(xiàn)跳閘回路正常運(yùn)行，即表明故障不在回路上，而是機(jī)械故障。二是檢查跳閘電源電壓，因?yàn)殡妷哼^低會(huì)引起跳閘現(xiàn)象。三是通過檢查，電源電壓正常，但是鐵芯卻沒任何反應(yīng)，出現(xiàn)異常，很大程度上可以判定是由于電氣設(shè)備故障引起跳閘。

（二）電氣因素

因?yàn)殡姎獾目刂坪洼o助回路上出現(xiàn)問題從而引起GIS斷路器拒動(dòng)，是引起拒動(dòng)的最主要原因。有電氣引起的拒動(dòng)主要有兩種：一是源于工人操作設(shè)備時(shí)行為不當(dāng)引起，比如接線不緊、位置不正確等;二是不能忽視設(shè)備自身出現(xiàn)的問題，比如線圈燒毀、電阻燒毀等度能引起GIS斷路器拒動(dòng)。

二、GIS斷路器拒絕合閘故障分析

當(dāng)手動(dòng)合閘引發(fā)拒動(dòng)故障時(shí)，可根據(jù)控制盤燈光判斷故障原因。將開關(guān)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(jù)下面幾種方法進(jìn)行檢查。

①因?yàn)橐餑IS斷路器拒動(dòng)的最主要因素是電氣，所以首先檢查電氣控制回路的運(yùn)行情況。GIS斷路器都擁有能監(jiān)控?cái)嗦菲鞣?、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(diǎn)：首先最重要的是檢查控制合閘的電源是否出現(xiàn)問題，一旦異常，立即切斷電源，防止發(fā)生觸電事故;其次檢查合閘控制回路上的熔絲，是否熔斷，因?yàn)槿蹟嗥鞯恼＿\(yùn)行同樣非常重要;檢查合閘接觸器的觸點(diǎn)，一旦觸點(diǎn)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(tài)，需將控制開關(guān)置于原先合閘時(shí)的位置上，如果鐵芯工作正常，那么拒動(dòng)故障不是鐵芯的緣故，相反，如果不正常，表明是因?yàn)殡姎獾脑蛞餑IS斷路器拒動(dòng)。常見的能引起斷路器拒動(dòng)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(fā)現(xiàn)電力回路運(yùn)行良好，不是電氣原因，就要將目光轉(zhuǎn)向機(jī)械方面，必須將GIS斷路器斷開，檢查機(jī)械故障。

②機(jī)械因素引起的GIS斷路器拒動(dòng)故障。除了考慮電氣方面的原因，還要考慮機(jī)械方面的原因。比如斷路器操作連桿出現(xiàn)松動(dòng)、斷路器合閘后電壓過高影響設(shè)備正常運(yùn)行等都會(huì)引起斷路器的拒動(dòng)故障。因此，對(duì)于高壓線路的維修工作，更需要進(jìn)行定期檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，采取合理措施解決。

三、防范措施

（一）防范斷路器拒動(dòng)的措施

（1）結(jié)合預(yù)防性試驗(yàn)對(duì)斷路器進(jìn)行低分、低合電壓測(cè)試，同時(shí)安排檢修、繼保專業(yè)人員共同對(duì)斷路器機(jī)構(gòu)進(jìn)行全面的檢查、調(diào)試，對(duì)發(fā)現(xiàn)的隱患及時(shí)消除。運(yùn)行人員要在斷路器開斷故障電流后，及時(shí)檢查斷路器本體外觀及機(jī)構(gòu)，重點(diǎn)檢查分/合閘線圈是否處在正常位置、有無發(fā)熱燒損情況等。

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

（3）在母差保護(hù)中加入線路啟動(dòng)失靈功能，實(shí)現(xiàn)線路的近后備功能。如線路拒動(dòng)，由110 kV失靈保護(hù)快速切除故障，避免主變壓器長(zhǎng)時(shí)間承受短路電流。

（二）防止分閘線圈燒毀的措施

（1）經(jīng)常檢查斷路器輔助開關(guān)的觸頭和輔助開關(guān)的拐臂螺栓，正確調(diào)整輔助開關(guān)的位置，使輔助開關(guān)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(jīng)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(diào)整好斷路器的連桿機(jī)構(gòu)，經(jīng)常檢查斷路器的自由脫扣是否正常，斷路器的低電壓動(dòng)作試驗(yàn)是否在額定電壓的30%～65%時(shí)可靠跳閘。

（4）運(yùn)行人員要在斷路器開斷故障電流后，及時(shí)檢查斷路器本體外觀和機(jī)構(gòu)，重點(diǎn)檢查分/合閘線圈是否處在正常位置、有無發(fā)熱燒損情況等。

（三）防止合閘線圈燒毀的措施

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

（2）正確調(diào)整輔助開關(guān)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(yīng)將重合閘投切回路打開，避免檢修、試驗(yàn)工作中造成燒合閘線圈的可能。

四、預(yù)防GIS斷路器拒動(dòng)事故的幾點(diǎn)建議

由于GIS斷路器拒動(dòng)事故可能會(huì)給社會(huì)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失，甚至引起人身傷亡，故此需要大力加強(qiáng)預(yù)防措施。具體分析GIS斷路器拒動(dòng)原因，采取針對(duì)性的科學(xué)合理措施，從最基本點(diǎn)出發(fā)，降低斷路器拒動(dòng)故障發(fā)生的概率，保證電網(wǎng)的正常供電。電流過大會(huì)造成高壓輸電線路和GIS斷路器的損壞，使其不能正常運(yùn)行，所以要避免系統(tǒng)回路中電流過大，而帶來安全隱患?；芈愤^多同樣會(huì)增加安全隱患，引發(fā)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(hù)裝置中都有一套回路時(shí)，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(yùn)行的安全，降低拒合事故發(fā)生概率。由于現(xiàn)今城市電力需求量比較大，高壓線路的負(fù)荷都比較大，因此，給線路的運(yùn)行帶來隱患，為提高線路運(yùn)行的可靠和安全，需將二次回路進(jìn)行簡(jiǎn)化處理。比如跳合閘回路，使用斷路器內(nèi)的壓力閉鎖繼電器代替保護(hù)操作箱內(nèi)的壓力閉鎖繼電器就能達(dá)到簡(jiǎn)化二次回路的目的。高壓設(shè)備檢修工作同樣很重要，檢修工作人員承擔(dān)著巨大的責(zé)任。重視日常的專業(yè)巡視工作，定期檢查設(shè)備運(yùn)行情況，吸取事故教訓(xùn)，分析原因找到解決措施，增強(qiáng)事故處理能力，一旦再發(fā)現(xiàn)類似故障，可立即采取正確合理的措施予以解決，避免事態(tài)的擴(kuò)大化。特別關(guān)注斷路器二次回路，更要重點(diǎn)檢查，采取相應(yīng)的預(yù)防措施，保證GIS斷路器不發(fā)生拒動(dòng)故障，提升電網(wǎng)運(yùn)行的安全性何可靠性。

五、結(jié)語

總結(jié)全文，GIS斷路器拒動(dòng)故障會(huì)給整個(gè)電網(wǎng)帶來嚴(yán)重影響，能引起高壓線路發(fā)生故障，直接影響電網(wǎng)供電的正常，給社會(huì)正常生活生產(chǎn)帶來諸多不便，甚至?xí)斐删薮蟮慕?jīng)濟(jì)損失和重大的安全事故。本文就GIS斷路器拒動(dòng)原因進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析，特別是拒動(dòng)故障中拒分和拒合故障，告訴我們要采取合理的預(yù)防措施，消除高壓線路的安全隱患。同時(shí)加強(qiáng)工作人員的專業(yè)素質(zhì)，全面提升工作人員的安全意識(shí)。只有這樣才能保證GIS斷路器拒動(dòng)概率的減少，保證電網(wǎng)運(yùn)行的正常。

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