1.黄弘舟2.李亦欣
国网泉州供电公司 福建 泉州，362000
摘要：某电厂GIS站有3条出线，此次事故涉及的是乙线。GIS站与用电区域的变压站相连，若发生事故跳闸会影响到出线供电区域电网系统的稳定，严重时甚至会导致区域停电，带来严重的经济损失，造成较大的社会影响。因此，GIS站必须安全、稳定、可靠运行。
关键词：GIS站；隔离刀闸误动作；短引线保护
1.GIS站设备情况
该电厂GIS站内采用瑞士ABB公司生产的户内SF6气体绝缘全封闭组合GIS电气设备，设备制造时间为2008年，投运时间为2010年，GIS断路器型号为ELK.SP3-21，额定开断电流为50kA，隔离刀闸型号为ELK-TX/TV。该GIS站采用二分之三接线方式。
2.GIS站隔离刀闸误动作情况
2.1事故前运行方式
该电厂1、2、3号发电机组均带300MW负荷运行，220kVGIS站内1M、2M母线正常运行，220kV甲线运行，220kV乙线经221断路器供电运行，220kV乙线及B/C联络线正常运行，221断路器在冷备用状态。
2.2事故概述
乙线先由对侧变电站进行停电操作，乙线空载运行。02：26，电厂运行人员根据操作票执行中调的逐项令（断开220kV第五串联络221开关，断开220kV第五串222开关）过程中，当合上2211、2212刀闸电动机的220V直流动力电源时，2211、2212刀闸突然分闸，221、222开关跳闸，221、222开关短引线保护一、保护二动作。
2.3保护动作情况
现场检查保护动作情况如下：221、222开关短引线保护一、保护二动作，事故相为A相，最大事故电流为10.26A（对应一次侧电流为41kA），222开关三相跟跳动作，事故相电流显示为A相。故障录波报告显示事故相为222开关支路A相，继电保护正确动作。
2.4动作顺序
根据故障录波、继电保护动作报告并结合相应事件记录的情况。查阅220kV监视系统结果，开关及刀闸的分闸顺序依次
是：2212刀闸、2211刀闸、222开关、221开关。
3.事故原因调查
3.1一次设备检查情况
检测人员分别对221开关气室、222开关气室、2211及2212刀闸气室的SF6气体分解物进行检测分析，发现222开关A相气室的SO2的体积分数为1.06×10-4，H2S的体积分数为1.05×10-4，2212刀闸A相气室的SO2的体积分数为2.95×10-4，H2S的体积分数为1.76×10-4，表明2212刀闸A相气室发生过电弧事故，222开关A相断路器本体开断过事故电流。根据各气室SF6气体分解物的检测结果及故障录波结果分析，初步确定事故点位于2212A相刀闸。ABB公司专家依据SF6气体分解物检测结果判断，2212A相刀闸所在气室的所有部件因2212刀闸误分闸导致的接地事故而受到了严重污染，该气室内的三台A相隔离刀闸（2212、2221、2226）、三台A相接地刀闸（22127、22217、22267）和两组CT均需更换。222断路器A相断路器由于切断过近距事故电流，需进行断路器内部检查，再确定断路器是否需要解体检修。
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图1事故位置示意图
3.2二次回路检查情况
（1）检查GIS站的220V直流电源系统微机绝缘监测装置无接地报警，正极、负极对地电压平衡，交流电压含量为2.8V。
（2）2211、2212刀闸控制电源F2、动力电源F2M在合闸状态，2211刀闸在断开位置，测量2211刀闸就地及远方跳闸信号对地电压为-111V；测量2211刀闸联锁板就地及远方分闸指令对地电压-111V，没有发现异常现象。
（3）2211、2212刀闸控制电源F2、动力电源F2M在合闸状态，2212刀闸在断开位置，测量2212刀闸就地及远方跳闸信号对地电压为-111V；测量2212刀闸联锁板就地及远方分闸指令对地电压-111V，没有发现异常现象。
（4）断开2211、2212刀闸控制电源F2、动力电源F2M，用1000V绝缘表测量：控制电源正极对地＞60MΩ，负极对地＞12MΩ，正、负之间＞40MΩ。测量动力电源正极对地＞600MΩ，负极对地＞1000MΩ。测量2211刀闸联锁板就地及远方分闸指令对地绝缘＞10MΩ。测量2212刀闸联锁板就地及远方分闸指令对地绝缘＞10MΩ。测量2211刀闸联锁板跳闸出口接点之间绝缘＞40MΩ，测量2212刀闸联锁板跳闸出口接点之间绝缘＞40MΩ。断开控制柜内交流回路电源，测量交流对直流之间绝缘＞100MΩ。以上回路绝缘检测合格。
（5）断开2211、2212刀闸控制电源F2、动力电源F2M，送上控制柜内交流回路电源，用万用表测量直流控制回路F2正极对地、负极对电压直流电压为0V、交流电压3V。测量动力回路F2M正极对地、负极对地直流电压0V，正极对地交流电压3V，负极对地交流电压8V。以上检查说明2211、2212刀闸二次回路无直流窜电现象、无交流窜入直流现象，直流系统的交流电压为感应电压。
（6）检查2211、2212刀闸跳闸相关图纸与实际接线相符，没有接错线现象。
（7）221开关在分闸状态，在221间隔就地控制柜内分别短接2211、2212刀闸三相常开接点，模拟刀闸在合闸位置。反复送2211、2212刀闸控制电源开关F2、动力电源开关
F2M，没有发现继电器有异常动作现象。
（8）221开关在合闸状态，在221间隔就地控制柜内分别短接2211、2212刀闸三相常开接点，模拟刀闸在合闸位置。反复送2211、2212刀闸控制F2、动力电源F2M，没有发现继电器有异常动作现象。
（9）模拟2211、2212刀闸在合闸位置，在控制回路电源F2空开负极串一个空开，先F2开关，再送负极串联开关，反复模拟正、负极不同步送电，没发现继电器误动。
（10）221开关在合闸状态，分别检查2211、2212刀闸联锁板上与221开关相关的联锁条件不满足（联锁板V1接线端对地无电压）。221开关在分闸状态，分别检查2211、2212刀闸联锁板上与221开关相关的联锁条件满足（联锁板V1接线端对地电压-111V）。以上检查说明联锁板相关功能正确。
4.事故原因分析
（1）经过详细排查，排除了控制回路中交、直流窜电的可能性，检查二次回路各支路绝缘正常，检查闭锁逻辑板功能正常，核对图纸接线正确，模拟运行情况反复投退2211、2212刀闸的电动机220V直流动力电源也未发现异常现象，至此，仍未能找到2212、2211刀闸同时分闸的确切原因。在排查过程中发现2211、2212刀闸分、合闸控制回路存在设计原理上的缺陷：2211、2212刀闸分、合闸回路均设计了自保持电路，且不受2211、2212刀闸的动力电源开关F2M的控制。若刀闸在合闸状态，控制电源F2合上，动力电源F2M拉开的情况下，某种干扰信号导致刀闸分闸回路动作后，该分闸信号回路将一直自保持，只要刀闸在合闸位置就不会消失，而当再次送上动力电源F2M时刀闸将自动分闸。
（2）综合上述分析，隔离刀闸的操作控制回路在设计原理上存在的缺陷极可能是导致2211、2212刀闸在合上其操作电动机的220V直流电源动力回路时出现异常分闸的原因。
5.针对此次事故提出的反措
（1）针对相关的隔离刀闸分、合闸控制回路中的自保持回路存在的设计缺陷，要求设备厂家ABB公司提出解决方案，消除事故隐患。
（2）GIS设备停、送电操作时，必须在断路器处于断开状态时，才允许送上断路器两侧隔离刀闸操作电动机的220V直流动力电源。
（3）检查其他电压等级系统隔离刀闸分、合闸控制回路中的自保持回路，分析是否存在缺陷，提出解决方案，消除事故隐患。
结语
本文通过分析事故原因，找出隔离刀闸分、合闸控制回路中存在的设计缺陷，提出相应反措和注意事项，具有一定的借鉴意义。
参考文献
[1]罗学琛.SF6气体绝缘全封闭组合电气（GIS）[M].北京：中国电力出版社，1999.
[2]张保会，尹项根.电力系统继电保护[M].2版.北京：中国电力出版社，2010.
[3]黄栋，吴轶群.发电厂及变电站二次回路[M].北京：中国水利水电版社，2004.