GIS设备电气联锁回路常见问题的研究

GIS设备电气联锁回路常见问题的研究

张西望

正泰电气股份有限公司 上海 200000

摘要：GIS设备电气具有占地小、运行稳定等多项优势，诸多变电站更加广泛地应用GIS设备，通过电气联锁控制和监控系统，加强对网络的防护，有效节约电网资源。基于此，本文阐述了GIS设备电气回路联锁分析，并具体分析GIS设备电气联锁回路常见问题，以期为相关工作者提供借鉴。

关键词：GIS；联锁回路；电气设备

引言：加强对GIS电气回路联锁回路常见问题的分析，能够为GIS变电站有效实现电气联锁提供思路，为电网安全有序运行提供保障和技术支撑。因此，相关GIS设备电气研究人员，有必要深入分析电气联锁问题要点，并采取及时有效的措施进行防治，确保提升GIS设备电气的使用性能。

1 GIS电气回路联锁分析

1.1 设备电气联锁原理

GIS设备电气联锁的原理是依据断路器、隔离刀闸、接地刀闸等辅助点进行相互闭锁，整个控制过程是在GIS设备电动操作控制回路中，一旦出现违反规则的情况，相应设备的辅助点会及时控制回路的正电源，减少失误操作的风险，加强对电路的保护，GIS变电站中设备开关、刀闸、地刀通常采用的均是带电气闭锁功能的电动操作机构，能够直接作用于被控制对象^[1]。《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》中明确提出GIS组合电器、成套高压开关柜五防功能必须齐全，设备性能要好，在间隔网门中必须装有带电显示装置的强制闭锁，与此同时GIS设备电气的联锁回路存在诸多的安全隐患问题。

1.2 电气联锁回路逻辑分析

GIS间隔内的设备控制回路经联锁电器接点闭锁，当开关置“联锁”位置时，继电保护器断电返回；当开关置“解锁”位置，继电保护器回路接通励磁，一旦接电保护器出现粘连的情况，则存在带电合地刀事故风险，严重影响电网的正常运行。针对此类型问题，需要及时拆除解锁或者联锁继电器启动回路，确保解锁继电器在离线状态，通过GIS设备能够有效实现远控或者近控，实时对电网运行状态进行监测，确保电网处于稳定运行状态下^[2]。针对GIS设备需要“解锁”时，需要启动回路，以便进行检修和拆除，同时可以增设一块压板，确保在压板作用下正常操作。

GIS设备间隔控制电路直接接于回路的正电源，运检人员必须具备较高的专业素质，在具体操作过程中需要通过电脑钥匙进行解锁，为作业人员就地操作GIS设备提供便利。

2 GIS设备电气联锁回路常见问题分析

2.1 常见问题

2.1.1 设备接点损坏导致电气联锁回路不通畅

以某电气设备为例，现场操作为1号主变、110kV内桥开关CB32停电，当操作隔离开关时，CB32无法分闸，根据CB32联锁回路原理分析，CB32出现无法分闸问题是由其他电路开关位置影响的，相关人员根据问题发生的影响因素进行分析，详细检查发现CB32操作连回路中常闭辅助点异常，存在未闭合的状态，从而造成操作回路不畅通的问题。相关人员在具体操作过程中需要明确找到断路器CB32设备的辅助接点，并进行有效的替换，针对设备接点损坏异常问题，检修人员需要严格按照检查方法进行查找，直到检查到不正确的电位，从而更好判断元件的异常情况，并将损坏的元件进行替换，对替换完成的元件需要做好电位测量试验，确保在短时间内恢复设备电气的正常使用，保证网络运行的稳定性。

2.1.2 二次接线松动导致的电气联锁回路不通

对于二次接线松动导致的电气联锁回路不同问题一般采用的都是逆序检修方法，对于检测到电位点不正确的问题，检修人员需要考虑接线松动问题。通常，回路中二次接线的位置包括断路器汇控柜内、断路器机构箱内、隔离开关机构箱，一旦发现接线松动等问题需要及时较紧松动的接线，尽可能在短时间内恢复设备的正常运行。二次接线问题直接关系到设备维护性工作中，接线是否松动直接关系到设备的运行情况，检修人员在检测过程中需要保证检查工作的完整性，确保GIS设备运行的稳定性。

2.1.3 设备漏气故障问题

在GIS设备电气具体运行过程中，常出现气体泄漏的现象，泄漏的点主要发生在设备阀门与密封面连接处，对设备的危害性较大，由于设备长时间处于运行状态下，设备会受到不同程度的氧化，氧化作用下的GIS设备电气极易出现漏气的现象，设备运行状态得不到安全性保障。针对此类问题的解决方法是要结合设备电气实际运行情况进行检查和维修，相关检修人员需要根据设备的运行性能及时检查，重点查看设备是否存在漏气的现象，检测人员需要提升自身的检修专业性和技术性，强化对设备问题的重要性认识，在检修过程中需要做到早发现、早预防、早防治，做好检修等相关工作，减少漏气现象带来的安全隐患，尽可能将设备安全事故的发生几率控制在合理范围内。电力相关部门需要制定严格的检修规范制度，并将具体责任落实到个人，严格规范设备检测人员的作业行为，严格按照流程操作标准进行操作，制定完善的检修计划，并严格按照计划开展工作，加强对GIS设备电气的维护和管理，尤其在特殊天气下，要加强设备检查次数，确保将安全隐患排除。设备检修部门需要定期组织GIS设备漏气故障维修技术学习，提升自身的综合能力，在多次的检查实践中需要不断积累经验，明确掌握设备故障发生的规律和特征，并生成详细的报告记录，便于为后续的检修工作提供参考。对于设备漏气问题要善于利用先进的漏气检查设备辅助检修，提升检修结果的精确性，保证设备正常运行。

2.2 安全隐患

2.2.1 线路侧接地刀闸

GIS设备的线路侧接地刀闸状态是判断线路是否正常运行的主要依据，侧接地刀闸的正确操作直接关系到恶性误操事件的发生几率。设备中通常采用220kV系统线路PT通常采用单相式电压互感器，一旦出现回路断线等异常问题的发生时，GIS设备电气的闭锁逻辑将自动对线路侧接地刀闸进行合闸操作，有效规避了GIS设备的全密封性能，并且对于相关设备的穿墙套管和线路构架较高的设备均能发挥联锁闭路的作用优势，减少恶性事故的发生。

针对此类问题，最佳的解决方案是将线路PT由单相式改为两相式，将二次56V相电压变更为110V线电压，并将GIS的无压判断逻辑定值控制在5V以内。通过PT断线更好发挥联锁闭路的优势，减少带电地刀的风险。基于GIS线路自身装设有带电显示装置，通过采用发光二极管带电常亮的方式进行线路监测和无压判断，相关运维人员在操作带电显示装置中需要严格明确判断装置的开关熄灭状态。常规方法下，还可以将高压带电显示装置二极管回路直接引入线路测地刀的电气联锁回路逻辑中，最大程度上减少安全隐患的发生。

2.2.2 母线侧接地刀闸

GIS设备电气闭锁逻辑中，包含了母联和分段开关两部分，可有效判断母线测刀闸处于分位位置，GIS母线侧刀闸辅助的接触点状态发生问题时，需要结合母线实际带电状态，对分闸位置进行判断，查看是否存在错误信息，并将闭锁逻辑开放。然而实际运行中发现GIS母线存在无法验电的现象，容易导致带电合地刀恶性事故的发生。

针对母线侧接地刀闸问题，相关检查人员需要合理判断所有母线侧隔离刀闸所在分位，将母线PT电压检测加入电压检测逻辑中，从而更好判断线路是否有压，通过正确操作自动锁控制地刀开放逻辑，有效规避了恶性误操事故的发生。

结论：综上所述，GIS设备电气联锁回路至关重要，是减少各类误操事故发生的根本依据，相关人员在具体操作中需要对二次回路等相关问题进行分段排查，针对故障问题科学地进行分析，采取及时有效的方法进行控制，减少GIS设备电气事故的发生。

参考文献：

[1]崔超.高速铁路GIS高压设备维修保养方式的探讨[J].铁道运营技术,2020,26(02):1-3.

[2]张振宇.电气开关设备GIS内部绝缘故障的分析及对策[J].中国新通信,2020,22(02):238.

[3]张鹏.浅析电力系统中变电站GIS设备安装与调试技术[J].电子测试,2020(02):100-101+35.