GIS隔離開關非全相運行問題探討

周曉翔 朱俊

（國網安徽省電力公司檢修公司 安徽合肥 230061）

GIS隔離開關非全相運行問題探討

周曉翔 朱俊

（國網安徽省電力公司檢修公司 安徽合肥 230061）

本文引用了一起500kV GIS隔離開關非全相運行的異常情況處理經過，結合相關保護的動作原理對GIS隔離開關非全相運行問題進行了簡單的分析，并根據現場實際情況對解決該問題的方法及措施進行了相應的探討。

GIS；隔離開關；非全相運行

當大負荷的220kV及以上電壓等級的線路處于非全相運行狀態時，其零序電流就相當于負荷電流，此時與其相鄰的線路的零序電流就可能很大，甚至大于零序后備保護的定值，若不能快速切除非全相運行的線路，就可能導致相鄰線路的誤動，造成越級跳閘。

1 GIS隔離開關非全相運行異?，F象

2013年8月11日，××變電站按照調令將500kV××線××斷路器（此斷路器為3/2接線中線變串的邊斷路器）從檢修改為運行，在合上斷路器后，監控后臺顯示斷路器A相電流為零，B相電流為392.82A，C相電流為396.73A，后臺發“斷路器保護啟動”信號，隨后運維人員對相應一、二次設備進行詳細檢查?，F場檢查相應斷路器、隔離開關三相機械位置指示均為合位，電氣指示均為合位；相應接地隔離開關三相機械位置指示均為分位，電氣指示均為分位，各氣室壓力正常，一次設備無異常響聲；相應保護及測控裝置檢查結果與后臺顯示結果一致。同時檢查發現相鄰中斷路器A相電流異常偏高，B、C相電流正常（A相634.28A，B相243.41A，C相 246.09A），但線路三相電流正常（A相633.54A，B相635.74A，C相643.27A）。

20min后，邊斷路器A相電流恢復，后臺、測控及保護裝置顯示一次值均為349.12A，但是幅值較B、C相電流小約50A（B相393.07A，C相399.41A）；同一時刻相鄰中斷路器A相電流比B、C相電流偏大約65A（A相311.52A，B相243.41A，C相246.09A）。之后邊斷路器A相電流與B、C相電流差值、中斷路器A相電流與B、C相電流差值均在逐漸增大。運維人員匯報調度后按照調度要求加強監視。

170min后，邊斷路器電流A相為308.84A、B相為391.11A、C相為398.19A，中斷路器電流 A相為 379.15A，B相為 243.41A，C相為247.56A。電流異?，F象變化嚴重，運維人員判定邊斷路器不具備運行條件，向調度申請，將邊斷路器從運行改為熱備用，操作結束后，邊斷路器三相電流為零，中斷路器電流三相恢復平衡（A相631.84A，B相631.84A，C相640.38A）。

2 GIS隔離開關非全相運行問題分析

（1）GIS隔離開關無法直接檢查是否合閘到位。

GIS隔離開關與敞開式隔離開關最大的區別在于它的動靜觸頭密封在SF6罐體中，操作后無法直接觀察到動靜觸頭的實際位置，只能通過機械位置指示和電氣指示等輔助手段判斷其是否合閘到位，目前各主流設備廠家產品的位置指示裝置通常設置在機構上，而且僅能指示分、合狀態，無法指示隔離開關動觸頭具體位置，對于分（合）不到位的狀態不能指示，一旦三相動靜觸頭實際狀態不一致但各類指示均顯示其合閘到位，運行人員根本無法發現異常，在這種情況下合上斷路器就必然會出現三相電流不平衡的問題。

（2）目前常用的保護并不能有效保護GIS隔離開關非全相運行這一類設備異常。

斷路器本體三相不一致保護的原理圖如圖1所示，該保護是將斷路器三相的常開、常閉輔助接點分別并聯之后再串聯，然后啟動一個延時時間繼電器。當斷路器出現三相位置不一致時，經過時間延時，動作啟動出口中間繼電器，并跳開斷路器三相，其中時間繼電器的一對常開接點發遙信到監控系統，該出口跳閘回路受壓力閉鎖接點控制導通跳閘。因為該保護功能的啟動僅與斷路器三相的輔助接點位置有關，所以其只能對斷路器非全相運行進行判斷，而無法正確反映隔離開關非全相運行情況。

斷路器保護裝置中的三相不一致保護的原理圖如圖2所示，該保護是將斷路器三相TWJ及三相電流作為綜合判據，可經零序電流或負序電流開放，經延時時間后不一致保護動作。斷路器任意一相TWJ動作，且無電流時，確認為該相斷路器在跳閘位置，當任意一相在跳閘位置而三相不全在跳閘位置，則確認為三相不一致，經整定的動作時間滿足不一致動作條件時，出口跳開本斷路器。

圖1 斷路器本體三相不一致保護原理圖

圖2 斷路器保護裝置三相不一致保護原理圖

3 解決方法及應對措施

由上述分析可見，GIS隔離開關非全相運行無法得到有效監測的根本原因在于其內導和觸頭封閉在金屬外殼中，難以直接進行目測判斷或者用裝置直接進行測量。而通過間接方式，例如借鑒變壓器類設備在線監測系統的方式，會是解決這一問題較好的一種辦法。目前可用的GIS隔離開關位置在線監測的方法主要有3種，即微動行程開關在線監測、角位移傳感器在線監測和光電接近開關在線監測。

4 結束語

GIS隔離開關非全相運行，將導致大負荷220kV及以上電壓等級線路的相鄰線路零序電流增大，若不能快速切除非全相運行的線路，就可能導致相鄰線路的誤動，造成越級跳閘。目前解決這一問題的有效方法是加裝GIS隔離開關位置在線監測系統。而對于監控人員而言，快速分析判斷異常情況發生的原因及故障點，并及時隔離故障設備，是非常有效的應對措施。

TM564.1

A

1004-7344（2016）32-0089-01

2016-10-18

周曉翔（1980-），男，安徽合肥人，助理工程師，500kV變電站站長，主要研究方向為變電站運維及安全管理。

朱?。?987-），男，廣西柳州人，助理工程師，主要研究方向為變電站運維及安全管理。