一起HGIS设备震动引起的接地刀闸自动合闸事件分析

一起HGIS设备震动引起的接地刀闸自动合闸事件分析

伍忠华曾熊宇

（1.国网湖南省电力公司检修公司;2.国网湖南省电力公司检修公司）

摘要：本文通过一台500kVHGIS设备在断路器分闸操作过程中，因断路器分闸产生震动，使安装在HGIS设备上机构箱内接触器接点抖动导通，接通了接地刀闸控制电源，接地刀闸自动合闸的异常事件的全面分析，找出异常事件发生的原因，提出了防范措施。

关键词：HGIS设备接地刀闸自动合闸防范措施

1.引言

某交流500kV变电站新扩建一台1000MVA主变压器，500kV侧安装一个不完整串，5021、5022断路器及两侧隔离开关、接地刀闸、电流互感器等，接线图如（图一）。

502217接地刀闸自动合闸，如在设备带电状况下，发生500kV设备带电合接地刀闸的恶性事故，对电网及设备构成严重威胁，必须查明原因并采取可靠的防范措施。

2.502217接地刀闸自动合闸产生的条件

为查找502217接地刀闸自动合闸的原因，首先分析出在那些条件下发生502217接地刀闸自动合闸，再根据发生自动合闸的条件对回路进行检查试验，逐步缩小检查范围。

首先单相分合5022断路器试验，发现只有在5022B相断路器分闸时，发生502217接地刀闸自动合闸，A、C相分闸或A、B、C相合闸均未发生502217接地刀闸自动合闸。其次断开502217接地刀闸控制电源，5022断路器分闸试验，未发生502217接地刀闸自动合闸。再次断开502217接地刀闸电机电源，5022断路器分闸试验，未发生502217接地刀闸自动合闸。

经操作试验，502217接地刀闸自动合闸条件为502217接地刀闸控制电源、电机电源合上，5022断路器B相分闸，可以确定问题出在5022间隔B相上。

3.502217接地刀闸自动合闸的原因分析

本期新扩建的500kVHGIS设备型号为ZHW-550，操作机构为弹簧机构，HGIS设备分合闸时时震动比较大，分闸震动比合闸要大。其隔离开关及接地刀闸的电机、控制回路分合闸线圈等均安装在HGIS本体上的机构箱内，502217接地刀闸控制箱及内部元件布置如图二。

（图二）502217接地刀闸控制箱及内部元器件

图三为502217接地刀闸的电机及控制回路图，图中ZJ1、ZJ2为别202217接地刀闸合、分闸接触器。模拟5022断路器B相分闸对502217接地刀闸合、分闸回路进行测试检查，经多次5022B相分合闸检查试验，ZJ1、ZJ2均未动作，但ZJ1的（53、54）常开接点在5022断路器B相分闸时瞬间导通，根据回路分析ZJ1（53、54）接点导通可接通合闸回路的控制电源。用ZJ1的备用接点ZJ1(83、84)替换ZJ1（53、54），5022断路器B相分闸，502217接地刀闸未自动合闸，反复多次试验均未自动合闸，操作502217接地刀闸分合闸正常。分析502217接地刀闸的电机及控制回路图，结合现场测试，确定502217接地刀闸自动合闸的原因是在50221、50222隔离开关处于分闸位置时，502217接地刀闸电气联锁条件满足操作条件，当5022B断路器分闸时，由于HGIS机构震动较大，造成502217接地刀闸B相合闸接触器合闸保持接点ZJ1（53、54）自动闭合，控制电源经由JP1:15端子到ZJ1（53、54）到S1（27、28）到ZJ1合闸线圈，使合闸线圈励磁，从而启动502217接地刀闸电机回路，导致502217接地刀闸B相自动合闸。

（图三）502217接地刀闸电机及控制回路图

与此同时，控制电源通过ZJ1（53、54）经由常闭的ZJ2（61、62）到达JP1:13端子，从而使得5022断路器汇控柜内A相（X3-13）、C相（X3-53）合闸回路接通了控制电源，导致502217接地刀闸A、C相自动合闸，回路如图四。

（图四）502217接地刀闸控制电源导通回路图

4.防止502217接地刀闸自动合闸的措施

500kVHGIS设备分合闸震动较大，本体上使用的二次回路元件及其接点均应采用防震动型元件，抗震性能应满足现场设备要求，对ABC三相HGIS设备的ZJ1、ZJ2继电器进行了更换，经断路器分合闸试验未出现接地刀闸自动合闸的现象。

正常运行时该HGIS设备的隔离开关、接地刀闸的控制电源和电机电源应拉开，只在进行隔离开关或接地刀闸操作前合上电源，合闸到位及时断开。该操作方式写入现场运行规程，隔离开关、接地刀闸的控制电源和电机电源的合分操作写入倒闸操作票，破坏接地刀闸自动合闸条件，防止误动。

建议设备生产厂家将该类型隔离开关、接地刀闸机构操作回路元件移至断路器汇控箱内，消除震动造成的影响。

5.结语

GIS设备以占地面积小、可靠性高、维护工作量小等优点，在电力系统广泛使用，现场运行中，由于GIS设备元器件的装配或选择不当，给电网的运行安全带来诸多隐患。本期新扩建HGIS设备存在的问题得以发现并采取可靠的控制措施，花费了安装调试运行人员大量的时间和精力，稍有疏忽或设备状态变化就可能发现不了，将留下巨大的隐患。在新设备安装调试和验收过程中，应严肃认真，不能放过任何异常信号，设备各种状体下的操作均应试验到位，确保设备零缺陷投入运行。