220kV全封闭组合电器(GIS)的防误操作系统
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220KV封闭式组合电器安装技术交底
6.4检漏（定性检漏和定量检测漏）要求年漏气量为l%o
7.GIS安装检测
GIS成套组合电器作为一个整体，一但两端部件固定，中间的部件几乎不可能发生独立位移。应尽量避免安装后的返工或返修，否则，将前功尽弃。因此，在安装过程中必须适时地对产品质量各安装质量进行检测。检测项目包括主回路电阻测量、漏气检测、微水检测及主回路交流耐压试验等。
4.1.1.1为减少安装累积误差，确定主变进线为就位基准间隔，其它间隔应从主变进线间隔开始向两侧依次连接。采用吊车、钢管、撬棍、千斤顶等工器具，将所有间隔主母线单元初步就位。
4.1,1.2采用水准仪、铅锤、千斤顶确定主母线中心标高，主母线中心线标高二基准间隔主母线装配实际中心尺寸+基础埋件最大正误差。主母线两端法兰中心标高误差＜±lιnm°
5.3更换吸附剂
吸附剂极易受潮，因此安装在GIS气室内的吸附剂一定要经过烘干处理才可装入，烘干温度为280℃,烘干时间为24小时，烘干的吸附剂应放密闭干燥的容器内冷却至室温后立即装入GIS内，在空气中暴露时间不得超过60分钟。如果吸附剂装入GlS内，又不对密封罐立即抽真空，则超过4小时后应重新处理，再放入。
6.2电压互感器、进出线套管安装
电压互感器及进出线套管应在各部分安装完成后进行安装。安装时要保证触头连接处可靠接触，安装前先装好内屏蔽罩及导电杆并将外均压环先套在套管上，套管上、下密封面按要求进行可靠处理。
4.3附件安装
配件安装包括各气室的SF6充气管道的安装、气动操作机构的空气管道安装、外壳接地及二次配线等。
6.2保持真空4小时后，真空检漏，如果4小时真空度上升1倍，属正常。
6.3继续抽真空2小时后，向气室充注SF6气体，也可用气瓶经氧气减压器直到额定气压直接充注SF6气体0.5MPa为止（20C）O充注前，检查充气设备及管路应洁净，无水分，无油污，管路连接部分应无渗漏。充气前，用SF6气体冲管，新充入SF6气体水分含量应＜8mg∕g°
7.GIS安装检测
GIS成套组合电器作为一个整体，一但两端部件固定，中间的部件几乎不可能发生独立位移。应尽量避免安装后的返工或返修，否则，将前功尽弃。因此，在安装过程中必须适时地对产品质量各安装质量进行检测。检测项目包括主回路电阻测量、漏气检测、微水检测及主回路交流耐压试验等。
4.1.1.1为减少安装累积误差，确定主变进线为就位基准间隔，其它间隔应从主变进线间隔开始向两侧依次连接。采用吊车、钢管、撬棍、千斤顶等工器具，将所有间隔主母线单元初步就位。
4.1,1.2采用水准仪、铅锤、千斤顶确定主母线中心标高，主母线中心线标高二基准间隔主母线装配实际中心尺寸+基础埋件最大正误差。主母线两端法兰中心标高误差＜±lιnm°
5.3更换吸附剂
吸附剂极易受潮，因此安装在GIS气室内的吸附剂一定要经过烘干处理才可装入，烘干温度为280℃,烘干时间为24小时，烘干的吸附剂应放密闭干燥的容器内冷却至室温后立即装入GIS内，在空气中暴露时间不得超过60分钟。如果吸附剂装入GlS内，又不对密封罐立即抽真空，则超过4小时后应重新处理，再放入。
6.2电压互感器、进出线套管安装
电压互感器及进出线套管应在各部分安装完成后进行安装。安装时要保证触头连接处可靠接触，安装前先装好内屏蔽罩及导电杆并将外均压环先套在套管上，套管上、下密封面按要求进行可靠处理。
4.3附件安装
配件安装包括各气室的SF6充气管道的安装、气动操作机构的空气管道安装、外壳接地及二次配线等。
6.2保持真空4小时后，真空检漏，如果4小时真空度上升1倍，属正常。
6.3继续抽真空2小时后，向气室充注SF6气体，也可用气瓶经氧气减压器直到额定气压直接充注SF6气体0.5MPa为止（20C）O充注前，检查充气设备及管路应洁净，无水分，无油污，管路连接部分应无渗漏。充气前，用SF6气体冲管，新充入SF6气体水分含量应＜8mg∕g°
全封闭式组合电器(GIS)
全封闭式组合电器(GIS)——gas insulated substation第一章GIS简介1、GIS的定义全部采用SF6气体作为绝缘介质，并将所有的高压电器元件密封在接地金属筒中金属封闭开关设备。
它是由断路器、母线、隔离开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、母线、套管8 种高压电器组合而成的高压配电装置，全称为gas insulated substation。
2、GIS厂商介绍目前GIS国外生产厂家主要有ABB、东芝、三菱、日立、西门子、阿尔斯通、阿海珐(Areva)集团等，国内生产厂家有西安西开高压开关厂、平高集团、西安高压电器研究所电器制造厂、泰开集团有限公司、正泰电气股份有限公司、上海西门子高压开关有限公司、厦门ABB华电高压开关有限公司、江苏现代南自电气有限公司、湖北永鼎开关有限公司、天水长城开关厂等。
目前合企生产的GIS占国内市场相当人的份额，如占550kV断路器和GIS 市场的80％，占252kV断路器和GIS市场的50％，占126kv断路器和GIS市场的30％。
3、GIS的特点GIS一般由各种不同的间隔组成。
本站为户内站，额定电压为252KV，主接线采用双母线接线方式。
本期上8个间隔，其中3个主变、2个出线、2个测保、1个母联间隔。
断路器机构采用CYT机构，电机电压AC220V、控制电压DC110V。
隔离、接地开关机构电机电压AC220V、控制电压AC220V。
断路器气室采用双闭锁接点密度继电器，其余气室采用单接点密度继电器。
进、出线为套管架空线路。
采用了三相共箱式结构（即三相灭弧室，安装在同一壳体内）。
GIS与传统敞开式配电装置相比主要由于其具有以下几个方面的优点：（1）GIS具有占地面积小、体积小，重量轻、元件全部密封不受环境干扰。
（2）操作机构无油化，无气化，具有高度运行可靠性。
（3）GIS采用整块运输，安装方便，周期短，安装费用较低；检修工作量小时间短。
共箱式GIS全部采用三相机械联动，机械故障率低。
GIS组合电器运行、维护、检修及试验
-断路器 -隔离开关 -快速接地开关 -工作中接地开关 -电流互感器 -电压互感器 -电缆筒 -避雷器 -空气套管 -封闭母线与变压器连接 -母线
GIS组合电气主要技术参数：
额定电压Rated voltage
kV
额定频率Rated frequency
Hz
额定工频耐压（1分钟）
kV
Rated power frequency
全封闭组合电器 弹簧储能机构
1
2 3 4 5
6
7
分闸位置 (合闸弹簧储能)
“off” position (Closing spring loaded)
合 on 分 off
8
9 10
11 12 13 14
15
16
1 合闸脱扣
17
3 连杆 5合闸弹簧连杆
7 合闸弹簧
9 储能机构
11 曲柄
13 转轴
15分闸脱扣
（9）减速器：由于电机的转速很快，而齿轮等转动的速度却 比较慢，为了实现两者之间的协调。所以要让电机的速度降 来。
（10）主拐臂：目的是为了实现三相连动凸轮 ：分闸装置里 面的一部分，与磙子等部件组成一个整体。
（11）其他：另外的分闸止位销，分闸脱扣器，均与合闸时作 用相同，只是方向相反而已。
全封闭组合电器 隔离开关
4、角形隔离开关 角形隔离开关的触头座固定在盘
式绝缘子上，动触头与托架相连，并 贯穿于触头座。当操动机构接到操作 命令后，机构主轴上的拐臂旋转60o， 通过与机构拐臂相连的连杆带动开关 主轴上的外拐臂（旋转60o，从而使 装在同一主轴上的内拐臂旋转60o， 内拐臂再带动托架沿导向杆作直线运 动，使隔离开关的动触头沿其中心线 作直线运动，实现分、合闸操作。
GIS组合电气主要技术参数：
额定电压Rated voltage
kV
额定频率Rated frequency
Hz
额定工频耐压（1分钟）
kV
Rated power frequency
全封闭组合电器 弹簧储能机构
1
2 3 4 5
6
7
分闸位置 (合闸弹簧储能)
“off” position (Closing spring loaded)
合 on 分 off
8
9 10
11 12 13 14
15
16
1 合闸脱扣
17
3 连杆 5合闸弹簧连杆
7 合闸弹簧
9 储能机构
11 曲柄
13 转轴
15分闸脱扣
（9）减速器：由于电机的转速很快，而齿轮等转动的速度却 比较慢，为了实现两者之间的协调。所以要让电机的速度降 来。
（10）主拐臂：目的是为了实现三相连动凸轮 ：分闸装置里 面的一部分，与磙子等部件组成一个整体。
（11）其他：另外的分闸止位销，分闸脱扣器，均与合闸时作 用相同，只是方向相反而已。
全封闭组合电器 隔离开关
4、角形隔离开关 角形隔离开关的触头座固定在盘
式绝缘子上，动触头与托架相连，并 贯穿于触头座。当操动机构接到操作 命令后，机构主轴上的拐臂旋转60o， 通过与机构拐臂相连的连杆带动开关 主轴上的外拐臂（旋转60o，从而使 装在同一主轴上的内拐臂旋转60o， 内拐臂再带动托架沿导向杆作直线运 动，使隔离开关的动触头沿其中心线 作直线运动，实现分、合闸操作。
GIS系统在220KV配电装置中的应用
4.故障关合接地开关（FES） 故障关合接地开关具有关合短路电流的能力，具有开 合感应电流的能力。接地开关壳体与GIS壳体之间具有 绝缘隔板，拆开接地线后，可用于主回路电阻的测量 及断路器机械特性的检测。 5.母线 主母线采用三相共箱式结构，分支母线采用分箱式结 构。 母线导体连接采用表带触指，梅花触头。壳体材料采 用铝筒及铸铝壳体低能耗材料，可避免磁滞和涡流循 环引起的发热，并采用主母线落地布置结构，降低了 开关设备的高度，缩小了开关设备的占地面积。
因为 GIS的全部元件都密封在一个金属壳中 ,为防止内部 故障的发生 ,随时掌握设备的运行工况 ,发现设备的故障 隐患 ,有效的检测手段是必不可少的。近年来 ,随着传感 器技术的飞速发展 ,新型传感器的不断推出 ,GIS使用了 更多的传感器作为其内部状态监视 ,而用微型计算机技术 来处理获得的信息。在线检测技术和自我诊断技术的引入 将打破传统的高压电器大小修计划模式 ,可以根据诊断结 果安排更合理、更科学的检修计划 ,可将事故消灭在萌芽 状态 ,从而缩短GIS的检修时间 ,提高设备的利用率和可 靠性。
设备紧凑的外型及智能化控制系统使得其监控功能可 在较大的范围执行，如：进行自测、气体密度的趋势 分析、断路器状态 ( 泵的运转时间、操作、动力、触 点位移曲线，剩余寿命……等)。
4.结论
• 综上所述，GIS配电装置与传统的AIS相比有着明显的优 势。GIS的主要优点在于： 1）占地面积小，一般220kV GIS设备的占地面积为 常规设备的37%；110 kV GIS设备占地面积为常规设备 的46％左右，符合我国节约用地的基本国策，减少了征 地、拆迁、赔偿等昂贵的前期费用。 2）由于GIS设备的元件是全封闭式的，因此不受污 染、盐雾、潮湿等环境的影响 。GIS设备的导电部分外 壳屏蔽，接地良好，导电体产生的辐射、电场干扰、断 路器开断的噪音均被外壳屏蔽了，而且GIS设备被牢固 地安装在基础预埋件上，产品重心低，强度高 ，具有 优良的耐震性能，尤其适合在电解铝厂这种恶劣的条件 下工作。
GIS组合电器配用的机构
• ·易安装 可拆卸的侧板确保了现场二次接线的顺畅及快捷。电动操作机构在工厂内完成连到端子排的接线。 ·安全 手动操作柄安装在操作机构门内。每个电动操作机构可通过将手柄插入紧急操作孔进行手动操作。手 动操作与电动操作均转动相同的齿轮传动。 信号装置设置在操作机构内部，确保操作机构与隔离开关位置的信号传递直接可靠。可提供转换开关 或凸轮微型开关。 手动或电动操纵力通过不可逆转减速齿轮传递。这种不可逆性可防止隔离开关因环境等方面因素（风、 地震）或因为所承受的电动力发生位置改变。而且，它也可以消除通过手柄传递的无关反馈信号。 只有电动操作机构的电磁锁受电才可使曲柄插入工作位置，而且如有需要，可与其它设备（如：断路 器）一起实现手动操作闭锁。曲柄插入后，电动操作将被禁止。手动操作机构的电挂锁也需要受电才 实现操作。马达电源始终要通过MCBdamper
15 分闸脱扣Opening release
16 操作机构箱体Mechanism housing
17 分闸弹簧Opening springSIEMENS电气GIS组合电器
高压组合电器 DTC 的弹簧操动机构
• 弹簧操动机构 储能电机
电机传动齿轮 合闸线圈
GIS组合电器 隔离开关机构
• 电气联锁 - 防止误分、误合断路器。 - 防止带负荷拉、合隔离开关。 - 防止带电合接地开关。 - 防止带接地开关合隔离开关。 - 防止误入带电间隔。
• 电气闭锁 断路器闭锁：当断路器气室压力低于闭锁压（6.2bar），
或者断路器控制电源在失电情况下，断路器不能进行 分、合操作。
8 M 1
13
11
11
M9
7M
9
1
12
10
13
8 接地开关 Earthing switch (for work in progress) 9 接地开关 Earthing switch (for work in progress 10 快速接地开关 Make-proof earthing switch (high
15 分闸脱扣Opening release
16 操作机构箱体Mechanism housing
17 分闸弹簧Opening springSIEMENS电气GIS组合电器
高压组合电器 DTC 的弹簧操动机构
• 弹簧操动机构 储能电机
电机传动齿轮 合闸线圈
GIS组合电器 隔离开关机构
• 电气联锁 - 防止误分、误合断路器。 - 防止带负荷拉、合隔离开关。 - 防止带电合接地开关。 - 防止带接地开关合隔离开关。 - 防止误入带电间隔。
• 电气闭锁 断路器闭锁：当断路器气室压力低于闭锁压（6.2bar），
或者断路器控制电源在失电情况下，断路器不能进行 分、合操作。
8 M 1
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M9
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9
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8 接地开关 Earthing switch (for work in progress) 9 接地开关 Earthing switch (for work in progress 10 快速接地开关 Make-proof earthing switch (high
220kV全封闭组合电器(GIS)微水分析及处理
2017年11月其各项标准功能的正常发挥与操作的有效性,需要结合当前先进的计算机自动化技术,实现操作的程序化,利用数字技术,对其进行控制,使其可以基于计算系统自主运行,这对于提高工业电气自动化系统的运行效率具有重要的意义。
程序化的操作,不仅可以确保在无技术人员的情况下,工业电气自动化系统的运行效率不受到影响,同时还可以降低人力成本的投入。
此外,通过应用数字技术,在工业电气自动化生产的过程中,用计算机操作平台替代了人工设置设备的操作界面,在没有人工体系的情况下,工业电气自动化工作仍正常开展。
3结语综上所述,在工业领域中,应用数字技术,其电子信息工程、电子电力技术与电力系统均在数字技术的覆盖范围内,从以往数字技术的实践结果来看,其在推动工业发展中,可以起到一定的辅助作用。
数字技术融合了当前最先进的互联化计算机技术作为操作平台,在操作中,具有简洁、反馈迅速与逻辑性强的优点。
由终端组成的计算机平台,实现了数字技术操作一体化,这也表明相关的工作人员可以通过终端计算机屏幕直接下达指令与反馈,完成工业自动化系统的操作任务。
参考文献[1]蒋建荣.数字技术在工业电气在电气自动化中的应用及创新分析[J].山东工业技术,2013(03).[2]侯永强.数字技术在工业电气自动化中的应用与创新分析[J].科技资讯,2015(12).[3]成洋.数字技术在工业电气自动化中的应用与创新[J].技术与市场, 2015(12).收稿日期：2017-9-2220kV全封闭组合电器（GIS）微水分析及处理郑鸿城（中国能源建设集团广东火电工程有限公司，广东广州510735）【摘要】220kV全封闭组合电器（GIS）对电力系统的安全、稳定、可靠运行起到了重要作用，但这种设备在一段时间的运行之后，可能会出现微水超标等情况，导致设备性能、绝缘水平下降等问题，本文谨就全封闭组合电器微水超标带来的影响进行阐述，并探究微水检测试验分析方法与相应的处理对策，旨在减少微水超标对全封闭组合电器运行所造成的影响。
2.组合电器(GIS)
二、组合电器（GIS） (1)1、检验依据 (1)2、规格型号 (1)3、检验项目 (1)3.1原材料及外协/外购件检查 (1)3.2制造环节检查 (3)3.3成品试验检查 5二、组合电器（GIS）1、检验依据GB7674-2008 额定电压72.5kV及以上气体绝缘金属封闭开关设备GB/T11022-1999 高压开关设备和控制设备标准的共同技术要求2、规格型号110kV, 220kV3、检验项目3.1原材料及外协/外购件检查1 / 272 / 273.2制造环节检查3 / 274 / 273.3成品试验检查5 / 27三、箱柜类（一）、环网柜1、检验依据GB3906 IEC 62271-2002、规格型号6 / 2710kV 环网柜 RM6、10kV 环网柜 SM6、20kV 环网柜 RM6、20kV 环网柜 SM6 3、检验项目3.1 10kV 环网柜 RM63.1.1成品试验检查7 / 273.2 10kV 环网柜 SM63.2.1成品试验检查8 / 273.3 20kV 环网柜 RM63.3.1成品试验检查9 / 273.4 20kV 环网柜 SM610 / 273.4.1成品试验检查11 / 27（二）、中置柜1、检验依据2、规格型号：KYN28-12A中置柜、KYN28-24A中置柜3、检验项目：出厂检验3.1 KYN28-12A中置柜3.1.1成品试验检查12 / 2713 / 273.2 KYN28-24A中置柜3.2.1成品试验检查14 / 2715 / 27（三）、箱式变电站1、检验依据2、规格型号YBM 20kV 箱式变电站3、检验项目：出厂检验3.1 YBM 20kV箱式变电站3.1.1成品试验检查16 / 2717 / 27（四）、单相接地箱1、检验依据：国家标准2、规格型号：单相接地箱3、检验项目：3.1单相接地箱18 / 273.1.1 成品试验检查（五）、低压配电箱1、检验依据：GB7251.12、规格型号：低压配电箱19 / 273、检验项目3.1低压配电箱3.1.1 成品试验检查20 / 27（六）、电缆分支箱1、检验依据 GB380421 / 272、规格型号 10KV电缆分支箱3、检验项目3.1 10KV电缆分支箱3.1.1成品试验检查（七）、端子箱22 / 271、检验依据GB7251.5 GDB-10-362-20082、规格型号端子箱3、检验项目3.1端子箱3.1.1成品试验检查23 / 27（八）、开关柜1、检验依据1.1原材料检查依据标准：GB 1208-2006 电流互感器GB 1207-2006 电磁式电压互感器GB /T 5585.1-2005 电工用铜、铝及其合金母线第一部分：铜和铜合金母线GB/T 1800.1-2009产品几何技术规范极限与配合第一部分：公差、偏差和配合的基础GB/T 1804-2000 一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差GB/T 1839-2008 钢铁产品热镀锌层质量试验方法GB 1985-2004 高压交流隔离开关和接地开关GB/T 4109-2008 交流电压高于1000V的绝缘套管24 / 27GB/T 775.1-2006 绝缘子试验方法第一部分：一般试验方法1.2制造环节检查依据标准：GB/T 11022-1999 高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求1.3成品试验检查依据标准：GB 3906-2006 3.6kV-40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备DL/T 5161.2-2002 电气装置安装工程质量检验及评定规程2、规格型号AMS-40.53、检验项目3.1 35kV开关柜3.1.1原材料检查25 / 273.2制造环节检查26 / 273.3成品试验检查[文档可能无法思考全面，请浏览后下载，另外祝您生活愉快，工作顺利，万事如意!]27 / 27。
GIS隔离开关新型电气闭锁原理分析与实践
GIS隔离开关新型电气闭锁原理分析与实践摘要：本文结合台湾303停电事件中兴达发电厂的事故现场实际情况，分析了该事故发生的原因，找出了目前GIS隔离开关传统五防联锁回路存在的缺陷，并提出一种解决该缺陷的思路，最后以某电厂的GIS为例，重新设计了隔离开关电气闭锁合闸回路与其具体的实施方案 NCS系统闭锁逻辑的优化方案，理论上可以使GIS实现当断路器气室内六氟化硫气体压力低时，与断路器相邻的隔离开关具备防误操作合闸的电气闭锁功能，保障了设备与操作人员的安全，提高了系统的运行稳定性。
关键词：GIS；隔离开关；NCS系统；电气闭锁1.引言GIS(Gas Insulated Substation)是一种由全封闭组合电器构成的高压成套配电装置，其全部导电设备都密封在六氟化硫气体中，因此也被叫做六氟化硫全封闭组合电器，GIS以其结构紧凑、占地面积小、抗干扰性良好、可靠性高、维护简单及检修周期长等优势，已经广泛应用于高压输电系统中[1-3]。
GIS中的六氟化硫气体具有优异的绝缘和灭弧性能，由于六氟化硫气体中电子的净碰撞电离系数很小，迁移率低的负离子又极易与正离子结合为中性分子，因此气体的绝缘强度很高[4]。
GIS外部由金属管道和套管组成的管道树构成，内部使用盆式绝缘子作为导体与管道连接处的支撑物，同时盆式绝缘子也承担了一部分的绝缘作用，而GIS中主要的绝缘介质则是具有一定压力的六氟化硫气体，若气体间隔内的六氟化硫压力过低，则会使其绝缘性能下降，导致GIS发生短路故障的概率提高。
GIS中的断路器、隔离开关、接地开关全部采用电动操作，元件普遍采用远方操作或开关柜就地操作，为了防止误操作事故、保证GIS设备运行安全，断路器、隔离开关、接地开关必须满足一定的联锁条件才允许操作，行业内一般采用五防联锁式的电气闭锁回路，主要通过相关设备的辅助触点来实现“五防”，即：1）防止误分、误合断路器；2）防止带负荷分、合隔离开关；3）防止带电挂（合）接地线（接地开关）；4）防止带接地线合断路器；5）防止误入带电间隔。
GIS刀闸防误动闭锁装置的分析与改进
面用某 一间隔单元改进 前后的刀闸控制 回路示 意图进行分析 ：
ｊＦ Ｐ ５Ｆ
图１ － １某水 电厂３ ３ ０ ｋ Ｖ Ｇ Ｉ Ｓ 开关站电气主接线
机械锁 、 合理投 退控制 电源及制 定合 理的操 作规则来实现 ； 隔离开关 、 接地 刀闸分合是否 到位是 通过在 控制 回路 中设 置分合到位 带电显 示装
பைடு நூலகம்
２ ０ １ ０ 年９ 月２ ７ 日１ １ 时３ ３ 分， 运行人 员在 进行母 联３ ３ ２ １ 开关 由运行转 置、 分 合闸指示 牌显示和机 械连 杆指示来 实现 ， Ｇ Ｉ Ｓ 的金属 外壳全 部接 冷备 用的倒 闸操作 过程 中 （ 当时 Ｉ 母 线 已停 电 ， Ⅱ 母 线带 四条 出线 及 三 地， 不存在带 电间隔 ， 传统 的防止误 入带 电间隔措施 就不存在 了 ， 下面分 台机 组 运行 ） ， 首先 拉 开了３ ３ ２ １ ｌ ， 随后在 拉开 ３ ３ ２ １ ２ 的 同时， 接 地 刀闸 别介绍这 些闭锁装置 。 ３ ３ ２ １ ２ ７ 误动 合上， 在 中控上位机 简报上 查得３ ３ ２ １ ２ ７ 接地 刀闸仅在３ ３ ２ １ ２ ２ ． １ 隔离刀闸和 接地 刀闸的机械锁 隔 离刀闸拉 开后１ 秒 合上 。 此次 误动 虽然没 有酿 成事故 ， 但其 误动 的发 Ｇ Ｉ Ｓ 电器设备 的隔离开关、 接地刀闸都配有可锁 定机构 动作的机械 生和原 因值得我们 深思 和研 究。 假 如当时接 地 刀闸３ ３ ２ １ ２ ７ 先于３ ３ ２ １ ２ 合 锁， 即挂 锁和卡 位衔铁 。 操作 前将机械 挂锁解 锁， 将 闭锁衔 铁放 置至解 上， 将会 引起带 负荷合接地 刀闸的 恶性事 故 ， 届时该 电厂３ ３ ０ 开 关站 将 除位 置， 这样， 机械锁 的转轴 在隔 离开关、 接地 刀闸分合 操作时可作 圆
ｊＦ Ｐ ５Ｆ
图１ － １某水 电厂３ ３ ０ ｋ Ｖ Ｇ Ｉ Ｓ 开关站电气主接线
机械锁 、 合理投 退控制 电源及制 定合 理的操 作规则来实现 ； 隔离开关 、 接地 刀闸分合是否 到位是 通过在 控制 回路 中设 置分合到位 带电显 示装
பைடு நூலகம்
２ ０ １ ０ 年９ 月２ ７ 日１ １ 时３ ３ 分， 运行人 员在 进行母 联３ ３ ２ １ 开关 由运行转 置、 分 合闸指示 牌显示和机 械连 杆指示来 实现 ， Ｇ Ｉ Ｓ 的金属 外壳全 部接 冷备 用的倒 闸操作 过程 中 （ 当时 Ｉ 母 线 已停 电 ， Ⅱ 母 线带 四条 出线 及 三 地， 不存在带 电间隔 ， 传统 的防止误 入带 电间隔措施 就不存在 了 ， 下面分 台机 组 运行 ） ， 首先 拉 开了３ ３ ２ １ ｌ ， 随后在 拉开 ３ ３ ２ １ ２ 的 同时， 接 地 刀闸 别介绍这 些闭锁装置 。 ３ ３ ２ １ ２ ７ 误动 合上， 在 中控上位机 简报上 查得３ ３ ２ １ ２ ７ 接地 刀闸仅在３ ３ ２ １ ２ ２ ． １ 隔离刀闸和 接地 刀闸的机械锁 隔 离刀闸拉 开后１ 秒 合上 。 此次 误动 虽然没 有酿 成事故 ， 但其 误动 的发 Ｇ Ｉ Ｓ 电器设备 的隔离开关、 接地刀闸都配有可锁 定机构 动作的机械 生和原 因值得我们 深思 和研 究。 假 如当时接 地 刀闸３ ３ ２ １ ２ ７ 先于３ ３ ２ １ ２ 合 锁， 即挂 锁和卡 位衔铁 。 操作 前将机械 挂锁解 锁， 将 闭锁衔 铁放 置至解 上， 将会 引起带 负荷合接地 刀闸的 恶性事 故 ， 届时该 电厂３ ３ ０ 开 关站 将 除位 置， 这样， 机械锁 的转轴 在隔 离开关、 接地 刀闸分合 操作时可作 圆
GIS组合电器220kV隔离开关用三工位电动机操动机构
2 产品概述2.1 规格适用于GIS隔离开关操作单元部分，该电动机构可用于驱动两工位隔离（简称DS）、接地开关（简称ES）和三工位隔离接地开关（简称EDS）。
该产品具有体积小，结构简单，动作灵活、可靠性高，机械寿命长、免维护、低噪音等特点。
2.2使用条件：2.2.1 使用场所：户内、户外；2.2.2 周围空气温度：-20℃~+60℃；2.2.3 使用相对湿度30~90%，月平均不大于90%（25℃）；保管相对湿度10~90%.2.2.4 水蒸气压日平均不大于2.2×10-3MPa，月平均不大于1.8×10-3MPa；2.2.5周围没有腐蚀性或可燃性气体，无严重污秽及剧烈震动的场所。
2.3 主要技术参数：2.3.1输出角度：60°（二工位）、60°+ 60°（三工位）88°（二工位）、88°+ 88°（三工位）2.3.2额定输出扭矩：200N·m（转角为60°，堵转扭矩400 N·m）300N·m（转角为88°，堵转扭矩600 N·m）2.3.3 输出方式：花键轴，花键m=0.75，齿数z=36。
输出轴的取向（以正视机构前面板为取向）：左侧、右侧2.3.4 防护等级：IP40。
2.3.5 额定工作电压：DC220V（工作电压范围85%~110%）。
2.3.6 操作方式：电动和手动。
2.3.7 电动机：额定功率300W，额定时间间隔不得小于30S，正向转及反向转的寿命均不低于3万次，工频耐压2kV 1min，雷电冲击耐压4.5 kV。
2.3.8 电动操作动作时间间隔：2次/分钟。
2.3.9 手动操作力：小于250N。
2.3.10 引用规范：GB1985-2004《高压交流隔离开关和接地开关》。
GB/T11022《高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求》。
DL/T486《交流高压隔离开关和接地开关订货技术条件》。
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220kV全封闭组合电器(GIS)的防误操作系统
摘要：对湛江发电厂220 kV全封闭组合电器(GIS)的防误操作系统进行了分析，指出GIS装置防误操作系统的缺点，提出了提高其可靠性的措施。
关键词：全封闭组合电器开关设备防误操作
全封闭组合电器(GIS)具有较高的安全可靠性，在我国110 kV及以上电压等级的升压站中得到越来越广泛的应用。
它与传统分散元件式开关装置相比有很多新的特点，如果使用不当，会造成带负荷拉合刀开关等恶性事故。
针对GIS的特点，正确设计和使用防误操作系统，才能减少误操作。
湛江发电厂二期工程220 kV升压站采用沈阳高压开关厂引进日本日立公司技术制造的ZF6－220户外型全封闭SF6组合电器，结合电厂地处沿海、气候潮湿和盐雾大的特点,采用了室内升压站形式，一次主接线为双母线接线，如图1所示。
断路器为分相气动操作，隔离开关、接地刀闸操作机构为三相联动电动操作，接地刀闸只能就地操作，断路器、隔离开关可以远方、就地操作。
信息来源:
1 防误闭锁配置及存在的问题
在湛江发电厂GIS的防误操作技术措施中，防止误分、误合断路器是靠编制提示性设备双编号来实现的，
隔离开关与接地刀闸之间无机械闭锁，防止带负荷拉合刀开关、带电合接地刀闸、带接地刀闸合刀开关是靠刀开关、接地刀闸控制回路电气联锁、合理使用机械锁、合理投退控制电源及制定合理的操作规则来实现，防止隔离开关、接地刀闸分合不到位是通过在控制回路中设置分合到位停电动机回路、分合闸指示牌显示和机械锁指示来实现，GIS的金属外壳全部接地，不存在带电间隔，传统的防误入带电间隔就不存在了。
下面分别介绍这些措施。
1.1 隔离开关、接地刀闸的电气联锁
GIS以断路器或电压互感器为单位分成一个个间隔，各间隔的隔离开关、接地刀闸的电气联锁回路集中于间隔的汇控柜内，每个汇控柜设有总闭锁解除钥匙旋钮和“远方－就地”切换开关，控制、信号电源采用220 V直流电源，这些回路起到闭锁不正确操作的作用。
下面以3号主变压器2203间隔为例解析变压器－线路间隔的电气联锁(联锁投入时)，如图2所示。
信息来
源:
1.1.1 操作条件
断路器2203与隔离开关、接地刀闸无联锁。
主变压器出口隔离开关22034操作条件：断路器2203、断路器两侧接地刀闸2203B0和2203C0，以及出线接地刀闸220340分闸。
Ⅴ母线隔离开关22035操作条件：当Ⅵ母线隔离开关22036分闸时，断路器2203、断路器两侧接地刀闸2203B0和2203C0、Ⅴ母线接地刀闸225甲00分闸；当Ⅵ母线隔离开关22036合闸时，Ⅴ母线、Ⅵ母线母联断路器2056及两侧隔离开关20565、20566合闸，Ⅴ母线接地刀闸225甲00分闸。
Ⅵ母线隔离开关22036操作条件与Ⅴ母线隔离开关22035类似。
出口隔离开关出线侧接地刀闸220340操作条件：出口隔离开关22034分闸，主变压器低压侧检测无电压。
断路器两侧接地刀闸2203B0和2203C0的操作条件：断路器两侧隔离开关22034，22035和22036分闸。
1.1.2 存在问题
由图2可看出，除了出口侧有短路或未恢复热备用等非正常状态会造成人为误操作外，在正常联锁情况下，任意操作升压站内的断路器、隔离开关和接地刀闸都不会发生人为误操作。
但存在以下问题：a）操作的不唯一性。
每个间隔的隔离开关、接地刀闸共用一个控制电源，没有确定操作某一元件的措施，这是会造成设备损坏的。
例如在该间隔的断路器、隔离开关和接地刀闸都分闸的情况下，合上间隔的控制电源后，
用远方控制开关或就地合闸按钮就可将间隔内的任意一个隔离开关、接地刀闸合闸，如图2所示的22034，22035，22036，220340，2203C0和2203B0都可合闸，每个开关间隔按断路器、隔离开关和接地刀闸、出线等共分为5个SF6气隔，当断路器气隔发生SF6泄漏故障要求合上接地刀闸2203B0时，若误合隔离开关22035或22036，断路器2203则承受220 kV电压，GIS装置可能因不能承受全电压而发生绝缘击穿事故，造成误操作。
如此等等，不一枚举。
信息来源:
b）联锁回路的接线相当复杂，实际电路比图2有更多的辅助开关和接线端子，如机械锁的辅助开关等，如果元件的可靠性不高会大大降低控制回路的可靠性。
c）当联锁回路存在缺陷或控制回路存在直流接地、绝缘受损和寄生电路等不正常情况时，合上控制电源后会使隔离开关或接地刀闸误动，这是该套防误系统最大的弊病。
1.2 隔离开关、接地刀闸的机械锁
GIS的隔离开关、接地刀闸都配有可锁定机构的机械锁，如图3所示。
机械锁的转轴在隔离开关、接地刀闸分合操作时作圆周转动，操作完后机械锁卡位曲柄能将转轴卡住，可用编码挂锁锁住锁片将机械锁锁定，用一一对应的解锁钥匙才能打开，在防止隔离开关、接地刀闸误动时用机械锁将操作机构锁定。
信息来源:
2 提高防误操作系统可靠性的措施
2.1 制定合理的操作规则
由于误分合隔离开关、接地刀闸的后果是很严重的，同时也是电力系统频发的事故,所以虽然GIS装置的电气联锁已很完善，但仍必须严格执行“安规”，制定合理的操作规则，避免人为的、设备缺陷造成的事故发生。
为防止走错间隔和远方操作人员误分、误合刀开关，正常操作时采取了远方操作隔离开关、在升压站进行分合控制电源等其它操作模式，防止走错间隔误操作隔离开关的事故发生；在不能电动操作隔离开关和接地刀闸时，由操作人、监护人向控长、值长汇报情况后，在核对所有联锁条件已满足、相关的隔离开关和接地刀闸都分合到位的情况下，方可使用手动操作，若情况不紧急，不宜使用手动操作。
2.2 合理使用隔离开关、接地刀闸的机械锁
2.2.1 防止操作的不唯一性
由于操作的不唯一性，作为电气联锁的有效补充，在运行时将GIS装置全部接地刀闸通过机械锁锁定，只在分合操作接地刀闸时才将相应的接地刀闸机械锁置解锁位，杜绝了运行时接地刀闸误合的恶性事故；而隔离开关因为双母线结构，在处理断路器气隔SF6泄漏等故障时需快速将负荷倒换母线，故在运行、备用时其机械锁在解锁位，在检修时将其锁定。
在某些操作如3号主变压器由Ⅴ母线切换到Ⅵ母线运行的操作中，合上控制电源后，若控制回路存在缺陷使隔离开关22035或刀开关22034误分闸，会造成带负荷拉刀开关事故，这种情况下
可预先将其锁定，操作完再将其机械锁置解锁位，在有可能发生事故时通过机械锁保证操作的唯一性，从而防止了合上控制电源后隔离开关误分、误合，弥补了防误系统本身存在的缺陷。
2.2.2 防止分合不到位
GIS装置通过在均匀电场中充入SF6来大大提高绝缘强度。
若隔离开关、接地刀闸分闸不到位，就会影响电场的均匀性，从而大大降低耐压强度；若隔离开关合不到位，就会引起一次触头发热熔化等异常现象发生。
因此对其到位检查要求非常严格。
GIS装置隔离开关和接地刀闸的一次触头不可见、无专门的精确到位指示，虽然隔离开关、接地刀闸的操作回路中都有合到位、分到位停电动机回路，但在传动机构脱销、卡涩变形等情况下，电气联锁回路就不能正确反映隔离开关、接地刀闸的到位情况。
这时可通过观察机械锁转轴来判断隔离开关、接地刀闸的到位情况，在隔离开关、接地刀闸分合操作后检查分合闸指示牌、传动联杆、机械锁指示，间接地观察隔离开关、接地刀闸的分合闸到位情况，防止隔离开关、接地刀闸分合闸不到位。
2.2.3 防止走错间隔
用不通用的挂锁给机械锁上锁，每个锁每把钥匙都印上双编号，解锁钥匙在控制室定点放置，在操作隔离开关、接地刀闸时拿上一一对应的解锁钥匙才能进行解锁操作,有效地防止了走错间隔。
2.3 提高电气联锁回路可靠性
由于GIS装置隔离开关与接地刀闸之间无机械闭锁，电气联锁几乎承担了全部的防误功能，所以必须采取措施提高辅助开关、接线端子的可靠性，才能提高整个控制回路的可靠性。
主要措施有：a）在GIS安装后进行完整的电气联锁试验，避免在运行了很长一段时间后才发现电气联锁接线有误的情况发生；
b）定期检查断路器机构箱内的压缩空气微漏装置是否正常，保证断路器机构箱门关好，使内部的辅助开关接点、接线保持干燥洁净；
c）当相对湿度达80%时，启动汇控柜、机构箱内的加热装置驱潮，每年雨季来临前进行试验，检查加热装置是否良好，保证柜门关闭严密，使汇控柜和机构箱保持干燥洁净；
d）保持升压站内干燥清洁，在周围的地面上铺上草皮，防止起尘。
2.4 合理投退隔离开关、接地刀闸的控制电源
每个间隔的汇控柜内配有共用的控制电源和信号电源，两电源是分开的，正常运行时将信号电源投入，作为断路器、隔离开关和接地刀闸的位置指示、联锁解除报警、SF6和压缩空气压力低报警，方便监视设备状态；控制电源专供隔离开关、接地刀闸分合闸用，在操作之前合上控制电源，操作完毕后切开控制电源，这样就有效地防止了正常运行时由于直流接地、绝缘受损等原因引起的隔离开关、接地刀闸误动。
3 结束语
GIS装置与传统分散元件开关装置相比，具有结构紧凑、外壳全接地、断口距离小且不直观、隔离开关与接地刀闸之间无机械闭锁、电气联锁接线复杂、隔离开关和接地刀闸分合到位要求严格等特点，通过提高操作人员素质、制定严格合理的操作规则，合理使用机械挂锁、合理投退控制电源，就能有效地防止误操作。
另外，为了避免GIS装置操作的不唯一性、操作无次序限制、防误分误合断路器无强制性措施等缺点，可以装设微机防误操作系统，使防误操作系统更加智能化、更加可靠。
参考文献
［1］罗学琛．SF6气体绝缘全封闭组合电器（GIS）［M］．北京：中国电力出版社，1999．
［2］DL 408—1991，电气安全工作规程：发电厂和变电所电气部分。