220千伏GIS刀闸异常情况及异常处理分析

【摘要】现阶段，由于经济发展以及人们日常生活对电力质量、数量需要急剧激增，因此相关电力部门需要强化对电力方面的管理，进而GIS设备得到普遍的使用。该设备充分发挥SF6气体的绝缘性能，包括电缆终端、母线、避雷器、电流互感器等各个部件。然而，随着使用时间逐渐变长，该设备刀闸也会发生故障，进而致使大范围停电，具有较高的检修难度，对社会经济建设及人们的日常生活都造成极大的不良影响。为此，探究220千伏GIS刀闸异常情况及异常处理具有现实意义。为此，本文首先分析220千伏GIS刀闸及其操作规范，然后分析异常情况，最后分析异常情况的处理措施，旨在提高异常处理的效率。

【关键词】220千伏；GIS刀闸；异常；处理

前言

由于具有较高的安全性，而且体积较小，因此GIS（气体绝缘金属封闭开关设备）设备在现阶段的电力发展过程中得到广泛应用，尤其是在用地紧张的地方中比较适用。然而，该种设备刀闸也会出现故障的情况，现阶段该种隔离开关故障具有多种类型，包括二次回路、操作机构、绝缘故障等。于此同时，此设备的机械故障具有分合闸不到位、误动等多种表现。由于刀闸异常会导致大范围停电，对经济、医疗等多方面都造成不利影响，为此本文对其异常情况进行分析，而且结合笔者的工作经验，提出有效的应对措施。

1、220千伏GIS刀闸及其操作规范

1.1 220千伏GIS刀闸特点

该种设备也就是平常所说的SF6全封闭组合电器，通常使用在变电站系统中。GIS刀闸的组成部分含有以下几方面：断路器、隔离开关、接地刀闸、电流互感器、电压互感器、避雷器、母线及上述元器件的封闭外壳和出线套管等组成，内充一定压力的SF6气体，作为GIS的绝缘和灭弧介质。与传统高装置比较，其很少受到湿度的影响，而且具有全封闭的结构，占地面积不大。与此同时，该种设备充分利用SF6气（六氟化硫）体的绝缘性能，将其作为灭弧介质和绝缘介质，有效减少维护工作人员的工作量，尽可能延长检修周期，确保电力系统的正常、安全运行。然而值得注意的是，尽管SF6本身是一种无毒气体，但是在一定的情况下会释放有毒物质，会增加改变站维护的难度。为此，相关工作人员应当关注SF6含量是否超过临界值，注意安装通风系统。220千伏GIS刀闸结构如图所示：

1.2 220千伏GIS到刀闸操作规范

研究表明，该种设备自身属于全封闭式结构，而且不存在观察孔。如果它使用较长的时间，而且频繁使用，设备不断老化，那在倒闸过程中，该设备会面临隔离开关假分合的风险，进而致使GIS误操作的情况。而该设备对电力的正常供应具有现实意义，因此相关管理必须采取一定手段来规范相关操作。具体包括以下几方面：一是强化相关人员的培训，提高其专业技术，同时培养其高度责任心，尽可能减少倒闸操作的时间。二是在安装前，相关人员必须强化安全指南学习，同时注意各岗位的交接，事先准备好相关的设计图纸以及基础资料。三是操作完成后，相关部门应当对电源开关进行拉开，以免出现自动分合闸的情况。

2、220千伏GIS刀闸常见异常情况

2.1 刀闸合闸不到位

刀闸转换操作中，如果进行合闸操作时刀闸合闸不到位，将产生不平衡电流或无电流，进而导致线路缺相运行或无电流运行，而刀闸的动静触头无压力可借助，导致接触不良，有可能出现放电情况，导致设备温度急剧升高，由此可能引发三相短路。

2.2 刀闸分闸不到位

刀闸分闸操作时如果分闸不到位，可能造成刀闸动静触头不能完全分离，再进行地刀的合闸操作时，将导致带接地刀闸或地线送电事故发生。

2.3 刀闸误动

刀闸误动主要原因为闭锁逻辑回路异常所致，包括人为误拉和闭锁逻辑回路故障导致刀闸自动误拉、合。GIS到这误动可导致带负荷合刀闸事故发生。例如某电厂出现220千伏GIS刀闸误动情况，操作人员在执行倒母线操作任务，因操作失误导致母线路短路。

3、220千伏GIS刀闸异常处理措施

220千伏GIS刀闸异常情况及处理措施

220千伏GIS刀闸常见异常情况处理措施

①刀闸合闸不到位；

②刀闸分闸不到位；

③刀闸误动；①观察分合闸位置情况；②检查二次设备的转换情况；③声音判断有无异常；④定期检查和更换元件、接地线。

3.1 观察分合闸位置情况

基于GIS刀闸的结构特点，可以通过经观察窗查看分合闸指示牌判断分合闸转换是否到位，看到“分”字表示刀闸处于分闸状态，看到“合”字表示刀闸处于合闸状态。刀闸分合闸外部的传动主要是通过连杆传输动力完成转换操作，如果属于三相联动操作机构，则检查连杆是否有扭曲、断裂、卡阻情况。

3.2 检查二次设备的转换情况

GIS刀闸二次设备转换主要依靠辅助开关转换接通或断开相应的二次接点完成运行操作，二次设备转换的操作有指示灯作为参照，操作时要观察汇控箱刀闸位置的指示灯，其中红色灯所反映的是刀闸合闸二次辅助接点转换情况，若指示灯是红灯亮则表示刀闸合闸二次辅助接点转换到位。绿色灯所反映的是刀闸二次辅助接点转换情况，如果绿色灯亮，则表示刀闸二次辅助接点转换到位，但若无任何灯亮则表示刀闸分合闸辅助接点未接通，表示刀闸分合闸转换不到位，此时应处于分合闸中间的位置。监控系统也是重要的检查途径，监控系统正常运行时，能够反映刀闸二次辅助接点转换情况。当刀闸二次辅助接点转换操作成功后，监控系统将自动发出报文，若报文内容为分位复归，表示刀闸二次接点开始进行合闸。若报文内容为合位动作，则表示二次接点合闸转换到位。除此以外，

在倒母线的操作中，母线两侧的刀闸合闸到位时，会发出切换继电器同时动作的信号。如果设备将母线电压作为二次保护电压，那么二次电压的保护则需依靠母线侧刀闸二次辅助接点将接入母线电压进行保护，因而在母线侧刀闸操作动作完成后，检查线路保护屏保护电压的变化情况，进而判断母线侧刀闸的二次转换是否到位。

3.3 声音判断

GIS刀闸出现异常情况可导致，操作员只能通过观察刀闸外部情况判断有无异常情况，若刀闸气室内的部件出现异常，则难以及时发现。例如拔叉夹具断裂或是拔叉没有叉在动触头杆上，将导致分合闸不到位。因此，操作员需通过声音判断内部部件有无卡阻、断裂等异常情况，可以通过与正常运行的设备运行时的声音进行对比，如果有异常声响则表示可能出现异常，应立即停止操作，进一步进行检查确认，再继续进行操作。

3.4 定期检查和更换元件

在线路运行中，GIS刀闸主要起到电流路径的作用，在运行方式确定后，应保持在相应的位置。为防止GIS刀闸误动，定期检查和更换老化、损坏的回路元件。对于人为操作错误行为造成事故情况，要加强对操作人员的培训，提高操作人员的综合素质，并强调操作不当可造成的严重后果，增加操作人员的风险意识。

4、总结

220千伏GIS刀闸异常情况有合闸不到位、分闸不到位、刀闸误动等情况，GIS刀闸异常情况可导致短路、非计划停电等事故，操作员在操作时可通过观察分合闸位置的指示牌和连杆情况判断刀闸转换是否成功，或可通过检查二次设备的转换情况，主要观察点是指示灯、监控系统报文以及保护电压变化情况进行判断，还可以通过听设备声音有无异常判断GIS刀闸是否存在异常情况，并进一步检查确认；除此以外，要加强操作人员的培训，提高辨别GIS刀闸异常情况的能力，以便能够及时发现异常并进行处理。总而言之，加强检查和维护，及时发现GIS刀闸异常情况并进行针对性处理，避免各种不良事故的发生。

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