夏友森 万强 丁诗洋
国网安徽省电力有限公司检修分公司 安徽合肥 230061
摘要：电的发明是在上个世纪，那时刚刚生产出来的电力少的可怜，当然，能用的上的人也寥寥无几，但是，相关人员却意识到了电力的优越性，后来的人们也在不断为之努力着，于是，各种新兴的发电设备层出不穷，然而，进过火电厂发的电却不能直接供给人类使用，于是，新兴的GIS刀闸电力操作系统应运而生，成为新生变电站的一个“新宠”。然而，GIS刀闸是否闭合和管理人员的一些细小错误都会导致整个系统的崩溃。于是，针对这样的情况，就要使相关人员熟知GIS刀闸操作规范及故障预防措施。
关键词：变电站；GIS刀闸操作；风险；控制措施
1 GIS设备的特点
电力作为现代人的必需品，其发展的现状及前景一直都深受人们的关注。现代人的生活一定离不开电，各种电子设备，如果没有电，那就是一些装饰品。正因为电的这种重要性，相关电力发电人员也在不断的革新发电技术和变频技术，其中GIS刀闸操作系统就是现代人们的一个重要的突破，故，近年来研究出来的新兴的发电系统，GIS刀闸操作系统也一直都备受人们的争议。为什么这么说呢？GIS刀闸操作系统是为增加现代发电厂的发电量而发明出来的一个新兴的发电模式，其被发明出来是有一定的好处，但是，事事没有绝对。GIS刀闸操作系统也有着一些缺点。GIS刀闸操作系统较一般的发电系统，其具有更好的封闭空间，其存在的意义就是可以隔绝外界的阻碍如空气对整个发电系统的妨碍，这样的封闭性可以更好地保障整个发电系统处于正常的发电，以此来增加整个发电行业的发电量。但是吧，GIS刀闸操作系统也有着一些不可避免的缺点，例如GIS刀闸系统的安装，其安装就是最大的问题，而且整个系统最难安装的部分其实是开合闸，因为想要正确的寻找到开合闸的位置很难。
2故障案例
某500kV变电站220kV GIS母线为双母双分段接线方式，故障前运行方式为合环运行，#1、#2、#3主变并列供1、2、5、6段母线。#3主变变中2203开关隔挂5M母线运行。
×年×月×日，×局××站运行人员进行倒母线操作，当运行人员倒#3主变变中2203开关间隔时，合上#3主变变中6M母线侧22036刀闸后（现场和后台均显示刀闸在合闸位置），拉开#3主变变中5M母线侧22035刀闸后，母差保护动作，跳开5M、6M母线上所有开关，同时，#1、#2、#3主变重瓦斯动作，跳开主变三侧开关，导致该500kV变电站220kV母线失压。最终造成多个220kV变电站及数十个110kV变电站全站或部分失压，构成一级电力安全事件。
3 GIS刀闸缺陷、故障类型及操作风险分析
3.1 GIS刀闸分、合闸不到位。
GIS组合电气设备中刀闸由于拐臂传动机构卡涩、松脱、断裂、分合闸缓冲器异常等原因导致刀闸实际未能达到倒闸操作所需目标状态。此时若闭锁功能未能有效闭锁，且操作人员未能及时发现问题，继续倒闸操作，有可能发生带负荷拉刀闸、带电合地刀（接地线）等事件。
3.2 GIS刀闸气室气体异常。
GIS刀闸气室压力异常，未能正确发出报警，倒闸操作前未能及时发现；或者SF6气体中水分或分解产物含量超标，在操作过程中都可能因不满足绝缘要求而发生接地或相间短路。
3.3 GIS刀闸控制回路异常
刀闸控制回路发生异常对设备发出错误操作指令，导致刀闸误分或误合。误分刀闸可能导致带负荷拉刀闸、误合刀闸有能造成带地刀（接地线）合刀闸。
3.4 GIS刀闸在分、合闸过程中突然停止
GIS刀闸在进行倒闸操作时，发生分、合闸过程中突然停止，无法完全分、合闸，使刀闸触头持续放电，可能导致母线故障。
4 针对GIS刀闸操作风险的整改、防范措施
4.1 强化GIS设备倒母线等重要操作管理
(1）修编典型操作票，在GIS倒母线操作过程中，增加如下操作项目：检查并记录母线刀闸双跨前、后母联开关的电流，核对比较母联电流的变化情况，以判断支路电流分布情况，作为刀闸操作是否合闸到位的辅助判据。（2）修编典型操作票，要求倒母线操作过程中，当母线刀闸有变位情况时，核对母差保护小差差流及刀闸变位正确后方可继续下一步操作。（3）在操作票中，GIS刀闸、地刀操作后，增加核对分、合闸时，刀闸机械标识位置（传动机构或拐臂）的检查项目，如有异常，立即暂停操作，通知检修人员处理。
4.2 GIS刀闸缺陷、故障类型及操作风险防范要求
4.2.1 GIS刀闸分、合闸不到位。
(1）开展GIS刀闸、地刀机构机械位置标识设置工作，明确分、合闸对应的传动机构（拐臂）标志位。（2）在操作票中，GIS刀闸、地刀操作后，增加核对分、合闸对应传动机构（拐臂）标志位的检查项目，如有异常，立即暂停操作，由检修人员处理。（3）操作GIS刀闸后，严格按照“七步法”检查刀闸分、合闸状态。“七步法”即：检查分、合刀闸前、后母联开关的电流；检查分、合刀闸前、后母差保护小差电流及刀闸变位正确；检查监控系统报文；检查监控系统刀闸位置指示；检查机构箱观察窗分合闸指示牌；检查刀闸传动机构连杆分合闸位置划线；检查开关汇控柜刀闸位置指示灯。（4）倒闸操作时增加1名观察人，重点观察刀闸、地刀分（合）闸指示牌变位和拐臂动作情况，留意机构是否有异响，如有异常，立即暂停操作，由检修人员处理。（5) 2年内未操作过的GIS刀闸，在操作前应做好设备故障应急预案，必要时安排检修、继保人员到场，做好应急准备。（6) 3年及以上未操作过的GIS刀闸、地刀，组织开展状态评价，评价状态良好后才能进行倒闸操作。（7）设备大修梳理并实施工作完成前，220kV及以上所有GIS刀闸、220kV变电站110kV侧母线侧GIS刀闸的操作在现场汇控柜内完成（不能在后台遥控操作）。（8）对于具有家族性分、合闸不到位缺陷的GIS刀闸，对该厂家该型号的设备严格按要求进行X光检测，检查其分闸、合闸状态下，刀闸到位情况。在条件允许的情况下，可进行定期检测，也可覆盖至所有GIS设备。（9) GIS刀闸“可视化”探讨论证。根据笔者与GIS厂家人员的沟通交流，目前已具备将GIS刀闸一次触头“可视化”的技术手段，制约条件是成本太高。那么，对于关键或重要变电站，我们通过综合分析权衡其安全运维与设备成本的权重，有选择性的采用“可视化”的GIS刀闸。
4.2.2 GIS刀闸气室气体异常
(1）专业班组按厂家维护说明书及定检预试要求的周期定期开展SF6气体试验，及时发现微水或气体分解物超标等异常现象；有条件的单位，可选取关键、重要站点，采用气体在线监测技术，将大大提高GIS设备的运行可靠性。（2）定期检查SF6压力，在未按厂家要求开展检修前，每周检查GIS各气室压力，确保压力不低于报警压力，同一温度下（即通过温度-SF6压力曲线表换算）相邻两次压力表读数差值大于0.02MPa，应通知检修人员进行排查。（3）操作前检查SF6压力表指示正常，后台无异常报警。
4.2.3 GIS刀闸控制回路异常
(1）操作前检查将要控制的GIS刀闸间隔无异常光字牌，分合闸指示正常（后台、汇控柜等电气指示正常）, 测控装置无异常报警。（2) GIS刀闸电机电源、控制电源在正常状态下退出、操作前投入，操作完毕后退出。（3）工作间隔内，一经合闸即可送电至检修设备的刀闸电机电源须在刀闸机构箱内退出刀闸电机电源。工作间隔外，在一经合闸即可送电至检修设备的刀闸电机电源须在汇控柜内退出刀闸电机电源。
结论
电力虽说不是人的物质粮食，但是，在某种程度上，亦可以说是“精神食粮”，因为，电力的有无掌握着我们手里的电子产品是废铁还是了解世界的宝物。因此，增加发电厂的发电量是很有必要的。GIS的诞生就是为了这个问题的存在而诞生的。但是其诞生的也不是特别完美，故对GIS刀闸操作规范及故障预防措施进行研究是很有必要的。
参考文献：
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[2]徐升．GIS刀闸非全相分合闸故障及其处理方法研究[J]．企业技术开发，2019，34（35）：112-113．