【摘要】全封閉組合電器（GIS設(shè)備）因其占用空間小、開斷容量大、運行可靠性高的優(yōu)點，在電力系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是新建的110kV及以上變電站設(shè)備幾乎全部采用全封閉組合電器。但GIS設(shè)備的運行維護與傳統(tǒng)設(shè)備相比有諸多不同點。本文以一起全封閉組合電器斷路器在匯控柜就地合閘，線路故障GIS斷路器拒動引起主變后備保護越級跳閘的事故為例，詳細分析了造成此次事故的原因，深入分析了GIS斷路器二次回路的相關(guān)原理，并提出解決方法和整改措施。

【關(guān)鍵詞】全封閉組合電器；變電運行；越級跳閘；二次回路

引言

六氟化硫全封閉組合電器設(shè)備，是一種體積更小、容量更大、電氣開斷性能更好的電氣設(shè)備，用它組成的“氣體絕緣成套變電站”-Gas Insulation Substastion-簡稱“GIS”，是由斷路器、隔離開關(guān)、接地刀閘、PT、CT、避雷器組成的成套裝置，對高電壓深入工況、城市用電負荷中心，具有很高應(yīng)用價值，越來越為世界各國的制造、設(shè)計及使用部門重視。[1]

本文以某地區(qū)220kV變電站，110kVGIS斷路器匯控柜就地合閘對線路送電時，因線路電纜中端桿中相避雷器爆炸引線對塔體放電，GIS斷路器拒絕跳閘引起主變中后備保護越級跳閘，造成1號主變110kV側(cè)開關(guān)跳閘，110kV甲母線失壓為例，深入分析了造成此次事故的原因，進一步分析了GIS斷路器二次回路的原理及設(shè)計中存在的缺陷，并針對這一設(shè)計缺陷提出具體的、可行的整改措施。

1.事故發(fā)生過程

該220kV變電站的110kV全封閉組合電器型號為ZF10-126。正常情況下，GIS斷路器的操作應(yīng)在主控制室的后臺機遙控進行，禁止在GIS匯控柜（就地控制柜）就地操作斷路器。

事故經(jīng)過：2013年7月2日，天氣晴。08時46分，110kV故障線路113開關(guān)因線路故障跳閘，重合失??；10時44分，調(diào)度命令110kV故障線路113開關(guān)由熱備用轉(zhuǎn)冷備用，線路由冷備用轉(zhuǎn)檢修。線路檢修開始。

14時50分，線路檢修結(jié)束，調(diào)度通知線路送電。在送電過程中因后臺機死機，當值變電站值班員在后臺機沒有恢復正常的情況下，擅自到該線路110kV匯控柜進行就地操作，將匯控柜上斷路器“遠方/就地切換開關(guān)”由“遠方”切至“就地”位置，就地合上110kV故障線路斷路器，因線路電纜中端桿中相避雷器爆炸對地造成短路，線路保護動作而線路斷路器拒動，導致1號主變中后備動作越級跳開1號主變110kV側(cè)101總開關(guān)，導致110kV甲段母線失壓。因下級變電站備自投裝置動作正確，未造成對外停電，未造成較壞的社會影響。

2.事故原因分析

根據(jù)《青島供電公司GIS設(shè)備運行規(guī)程》規(guī)定：“GIS斷路器可通過后臺機或測控屏遙控操作，禁止在匯控柜就地操作?！盵2]

正常運行時，斷路器“遠方/就地切換開關(guān)”應(yīng)切至“遠方”位置，此時允許主控制室進行遙控分、合閘。

遙控分閘操作：主控制室——測控屏——斷路器操作箱——分閘回路——遙控分閘接點接通——接通分閘回路。遙控合閘操作：主控制室——測控屏——斷路器操作箱——合閘回路——遙控合閘接點接通——接通合閘回路。

當斷路器“遠方/就地切換開關(guān)”切至“就地”位置時，遙控接點斷開，遙控分閘、合閘回路斷開，就不能進行遙控分、合閘操作，同時也切斷了保護跳閘回路。此時若線路發(fā)生故障，線路保護正確動作，斷路器將拒動，將造成變壓器后備保護動作，越級跳閘。[2]

在本次事故中，工作人員在變電站站端后臺機死機的情況下，現(xiàn)場將GIS匯控柜斷路器“遠方/就地切換開關(guān)”切至就地位置，合上斷路器。恰巧送電電纜中端桿中相避雷器爆炸，線路保護動作發(fā)出斷路器跳閘指令，而此時斷路器“遠方/就地切換開關(guān)”在就地位置，跳閘回路斷開，線路斷路器拒動。經(jīng)過一定延時后，主變后備保護動作，跳開#1主變中壓側(cè)101斷路器，110kV甲母線失壓，造成此次事故。

3.整改措施

針對此次事故，提出以下可行的整改措施。

1）修改GIS斷路器控制回路，使保護回路與手動回路分離，保護回路不經(jīng)斷路器“遠方/就地切換開關(guān)”，直接接入GIS操作機構(gòu)。[3]

此修改不改變GIS斷路器操作機構(gòu)內(nèi)部接線的情況下，而只是將主控室測控裝置發(fā)送的保護跳閘指令與手動跳閘指令分開，成為獨立的兩個回路。手動跳閘回路不做修改，只更改保護回路，使之不經(jīng)斷路器“遠方/就地切換開關(guān)”，直接短接至GIS斷路器操作機構(gòu)。

這種修改方法可以保證手動回路功能全部正常，可以正常的進行遙控（或就地）的分、合閘操作，同時可以保證當斷路器“遠方/就地切換開關(guān)”切至“就地”位置時，保護指令可以不經(jīng)斷路器“遠方/就地切換開關(guān)”，正常動作于斷路器操作機構(gòu)，使斷路器正常分、合閘操作，可以從根本上解決這一設(shè)計缺陷。

2）對GIS匯控柜“遠方/就地切換開關(guān)”本身進行改造，加入鑰匙控制功能，將解鎖鑰匙納入防誤閉鎖裝置管理。

ZF10-126型GIS匯控柜中“解鎖/聯(lián)鎖操作把手”是使用鑰匙控制，只有插入鑰匙解鎖，才能將把手切至“解鎖”位置。同樣的原理，我們可以講斷路器“遠方/就地切換開關(guān)”也加入此功能。

正常運行時，解鎖鑰匙應(yīng)取下，并封存于智能解鎖鑰匙箱，在現(xiàn)場運行規(guī)程中進行明確規(guī)定，GIS斷路器嚴禁匯控柜就地操作。當遇到特殊情況必須在匯控柜就地操作時，應(yīng)嚴格履行解鎖流程，由運行管理部門的專責人批準進行解鎖。通過加入強制性閉鎖，也可以避免此類事故的發(fā)生。

3）制作操作提示卡，對匯控柜就地操作的風險進行提示，從運維管理方面加強控制。

上述兩種方法雖然可以從根本上避免GIS斷路器匯控柜就地操作的風險，然而二次回路的改造需要結(jié)合停電檢修進行，無法在短時間內(nèi)完成整改；而且，對現(xiàn)有的變電站GIS設(shè)備，也無法進行“遠方/就地切換開關(guān)”的改造，加入閉鎖功能。因此，要在短時間內(nèi)避免此類事件的發(fā)生，加強運維管理是相對快捷和有效的方式。

我們的做法是，制作“GIS斷路器就地操作提示卡”，提示卡以深黃色為底色，顯得醒目。對GIS斷路器就地操作的風險進行說明，并粘貼在匯控柜斷路器操作把手旁，使操作人員可以一目了然。

4.總結(jié)

綜上所述，我們通過對此次事故的深入分析，充分認識到GIS斷路器“遠方/就地切換開關(guān)”的重要性，又通過對GIS斷路器控制回路的分析，發(fā)現(xiàn)GIS斷路器控制回路存在的重大設(shè)計缺陷。只有將保護回路與手動回路分離，才能從本質(zhì)上消除斷路器控制回路的缺陷。另外，對于新投運的設(shè)備應(yīng)盡量要求廠家對斷路器“遠方/就地切換開關(guān)”加裝強制閉鎖鎖具，并加入防誤管理。同時，對于現(xiàn)有的GIS設(shè)備，我們也可以通過設(shè)計提示卡等方法加強運維管理，從管理層面避免此類事件的發(fā)生。

參考文獻

[1]林丕綸.六氟化硫全封閉式組合電器的特點及應(yīng)用[J].電氣工程應(yīng)用，1986，3：48-51.

[2]侯延岺.淺談SF6全封閉組合電器的維護、檢修與管理[J].水力發(fā)電，2006，10：36-37.

[3]趙志鴻.探究110 kVGIS電氣二次回路中存在的問題[J]，科技資訊，2014，33：98-99.

[4]蘇東亮.220kVGIS斷路器跳閘回路缺陷探討[J]，山東電力技術(shù)，2014，98（2）：54-56.

作者簡介

陳先凱，男，助理工程師，從事變電站運維檢修工作。徐國強，男，工程師，從事變電站運維檢修工作。肖文軍，男，高級技師，從事變電站運維檢修工作。周全越，男，助理工程師，從事變電站運維檢修工作。