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2023.7 下 EPEM 283电力装备Electric Equipment提高检修GIS设备的工作效率的方法探讨云南电网有限责任公司文山供电局 李 云 钱永亮摘要：在GIS设备检修过程中，存在各设备间电气联锁相互影响、辅助开关回路检查时间长，且问题发现时间较晚等原因，导致检修GIS设备的工作效率较低，本文以某220kV GIS变电站开展断路器机构、刀闸机构A修工作的情况进行讨论。关键词：GIS设备；电动调试；电气联锁；检修插头随着国土资源的紧缺与电力设备技术的发展，国内新建变电站已由以常规敞开式设备（AIS）为主发展至以 SF6气体绝缘全封闭配电装置（GIS）为主。GIS 具有占地面积小、可靠性高、安全性强、维护工作量小、对运维技术要求高的特点。在 GIS 设备检修过程中，存在各设备间电气联锁相互影响、辅助开关回路检查时间长且问题发现时间较晚等原因导致检修 GIS 设备的工作效率较低，存在辅助开关检查所用时间长、电动操作在检修状态下不易实现的问题，严重影响检修工作效率，采取制作检修插头连接检修设备的方法，直观监测辅助开关动作情况并且外接电源实现电动操作，可有效提升检修工作效率。1 GiS 设备检修工作现状1.1 检修工作安排工作地点站内220kV 区域主接线图如图1所示。检修工作安排采取母线轮停期间文开双回线线路轮停开展检修工作，14天工期使用6张厂站第一种工作票，总共检修3台断路器，10台隔离开关、12台接地开关，具体检修安排见表1。1.2 单台刀闸机构检修作业流程断路器机构检修作业几乎不受其他工作影响，各项工作顺利开展，但刀闸检修过程存在诸多问题，导致工作时间长，检修效率低。由于刀闸机构大修，拆卸、更换元器件较多，刀闸机构基本处于高作作业位置，且母线侧刀闸机构位于母线与出线气筒间狭窄位置，故采取将整个操作机构箱断开外部连接后，拆至地面开展内部元器件检查、更换工作，复装后开展手动调试、电动调试等工作，其中机构拆卸、元器件检查更换、复装统称为设备检修1。如图2所示，在作业流程无耽搁、检修工作一步到位，无需返工处理问题的理想情况下，设备检修需3h、手动调试0.5h、电动调试0.5h、试验项目其他相检查0.8h、验收0.2h，共5h。1.3 目前存在的问题电动调试需将有电气闭锁逻辑相关设备操作到非闭锁状态。需操作设备时不仅有微机防误闭锁还图1 220kV 区域主接线图图2 刀闸机构检修流程图284 EPEM 2023.7 下电力装备Electric Equipment有设备间电气闭锁，微机防误闭锁在检修状态下运行人员提供“检修钥匙”进行操作，但各设备间存的电气联锁，则需将所有有电气连锁关联的设备操作到非闭锁状态。220kV 组母线停电期间检修设备闭锁逻辑见表2。将设备机构拆至地面检修，与其有电气联锁联系的设备控制回路处于断线状态。由于刀闸机构大修，拆卸、更换元器件较多，刀闸机构基本处于高作作业位置，且母线侧刀闸机构位于母线与出线气筒间狭窄位置，故采取将整个操作机构箱断开外部连接后，拆至地面开展内部元器件检查、更换工作，造成其他相关联设备控制回路串联的常开、常闭接点均处于断开情况，影响其他相关联设备无法电动操作2。检修区域接地开关既是工作地点又是工作票所列安全措施。由于 GIS 设备的特殊性，除线路侧接地开关以外其它接地开关无法用接地线代替，就出现了检修区域接地开关即是工作地点又是工作票所列安全措施的情况下，依据中国南方电网有限责任公司电力安全工作规程规定：工作许可后，工作负责人、工作许可人和值班人员任何一方不应擅自变更安全措施和运行方式。工作中如有试验等特殊情况需变更时，应事先取得工作许可人的同意并履行变更手续。因此，工作中需分合接地开关手续较为复杂。辅助开关动作情况检查时间较长，在电动调试合格后才开展检查，相关问题发现较晚。设备辅助开关作为一次设备与二次设备连接的核心部件，其接线最多、最容易出现问题，需分别在分闸、合闸位置检查，检查所需时间较长，本应在辅助开关更换复装后就开展检查，但由于辅助开关动作情况与机构调整息息相关，调整机构后需重新检查，所以此项作业放在电动调试合格后，才检查辅助开关，导致辅助开关相关问题发现时间较晚，出现需返工处理问题，导致前期大量工作成为无用功。汇控箱“解锁”功能审批流程复杂、误操作风险高，检修时基本不用此功能。GIS 设备虽然提供“解锁”功能，但其同时解除本间隔内所有设备电气联锁，不仅审批流程复杂烦琐、解锁后存在较高的误操作风险，此类误操作导致的事故事件不胜枚举，因此需要投入更多的人力资源进行管控，也使得非特殊、紧急情况不会使用“解锁”功能。设备检修表1 检修工作安排表工期第1天第2天 第3天 第4天 第5天 第6天 第7天 第8天第9天第10天第11天第12天第13天第14天停电范围及检修内容220kV 组母线停电220kV 组母线停电断路器：212；隔离开关：2901、2121；接地开关：29010、29017、21217断路器：无；隔离开关：2902、2122；接地开关：29020、29027、21227220kV 文开回线停电220kV 文开回线停电220kV 文开回线停电断路器：283；隔离开关：2831、2836；接地开关：28360、283672841隔离开关断路器：284；隔离开关：2846；接地开关：28460、28467断路器：无；隔离开关：2832；接地开关：283272842隔离开关；28427接地开关-表2 设备电气控制回路相互联锁逻辑需操作设备编号需满足条件联锁逻辑说明（2121：合闸位置；2121：分闸位置；：逻辑与；：逻辑或）2121212172122729010需分合操作分、合2121隔离开关条件：21217、21227、29010接地开关同时在分闸位置29012901029017需分合操作分、合2901隔离开关条件：29010、29017接地开关同时在分闸位置2831290102831728360需分合操作分、合2831隔离开关条件：29010、28317、28360接地开关同时在分闸位置28362831728360需分合操作分、合2836隔离开关条件：28317、28360接地开关同时在分闸位置2841290102841728460需分合操作分、合2841隔离开关条件：29010、28417、28460接地开关同时在分闸位置2121721212122需分合操作分、合21217接地开关条件：2121、2122隔离开关同时在分闸位置290102901283128412121201120212811需分合操作分、合29010接地开关条件：2901、2831、2841、2121、2011、2021、2811隔离开关同时在分闸位置290172901需分合操作分、合29017接地开关条件：2901隔离开关在分闸位置28360283128322836需分合操作分、合28360接地开关条件：2832、2832、2836隔离开关在分闸位置283672836需分合操作分、合28367接地开关条件：2836隔离开关在分闸位置28460284128342846需分合操作分、合28460接地开关条件：2842、2842、2846隔离开关在分闸位置284672846需分合操作分、合28467接地开关条件：2846隔离开关在分闸位置2023.7 下 EPEM 285电力装备Electric Equipment时，需要对设备进行多次操作，设备数量较多，检修持续时间较长，更会加剧“解锁”后误操作风险，因此检修时基本不使用 GIS 设备的“解锁”功能。1.4 GIS 设备检修工作现状小结单一设备检修时就存在辅助开关单次检查所需时间长、未提前进行检查，在电动调试合格后才开展检查，相关问题发现较晚，导致需返工处理，之前的大量工作成为无用功。多设备检修时又存在各设备间电气联锁相互影响，导致设备电动调试工作逐一开展，分多个小组开展作业的优势无法体现，检修工作效率低。2 提高检修工作效率采取的方法2.1 以 GIS 设备使用航空插头连接作为切入点目前，大部分 GIS 设备采用航空插头进行连接的方法，将插头断开后，其与汇控箱所有电气连接也同时断开，机构内所有外部接线集中在12个航空插头上。航空插头如图3所示。图3 航空插头结构2.2 制作检修用插头使用与机构引出插座相配合的插头，制作检修用插头。检修时从航空插头处断开与汇控箱连接，使用检修插头与检修设备机构连接，以实现控制、检测功能，现场制作的一种检修插头及控制台如图4所示，配合使用实现辅助开关检测功能、控制电动操作功能3。图4 一种检修插头及控制元件2.3 检修插头辅助开关检测功能将辅助开关所有常开常闭接点引出，外接指示灯，辅助开关动作情况直观展示，不用对每一对接点逐一检测，使得辅助开关每次动作情况均被监测，在辅助开关更换完成及手动调试环节就可发现并处理接线错误、调节不到位等问题，避免了这些问题在后续工作中才发现导致返工的情况。检修插头外接电源及控制元件实现电动操作功能。利用检修插头外接控制电源、电机电源及相应控制元器件，实现独立电动操作，并且各设备间无机械闭锁，不受其他设备状态限制。在机构复装后可立即开展电动调试工作，且相互间互不影响，可分组作业，节省了大量等待时间，有效提高工作效率。其优点在于这种电动操作方式虽然未经过电气闭锁逻辑判断，但并未增加误操作风险，与手动操作时的风险无异，且在手动操作之后进行，更加安全、可行。2.4 取得成效GIS 设备检修效率低在工作前半程220kV 母停电检修期间发现，在工作后半程220kV 母停电检修期间使用上述方法开展工作，经统计两个阶段每日工作票许可时间、间断（终结）时间，计算平均单台设备检修所需时长，计算出工作效率进行对比，如图5所示，通过上述方法改进，减少平均单台设备检修时间54.5%，提升工作效率120%，工作效率显著提升。图5 平均单台设备检修所需工时及工作效率前后对比图3 结语GIS 设备检修作业中，使用检修插头实现外接电源不经汇控箱进行电动操作、对辅助开关所有接点进行直观监测，可解决电动调试工作不易开展及辅助开关单次检查所需时间长的问题，可有效提升工作效率。参考文献1 段文学,谭武光,等.220kV GIS 设备操作联锁回路分析 J.通信电源技术,2021,6.2 刘健生.GIS 设备解除闭锁操作的安全风险及防范措施 J.机电技术,2015,5.3 县国成,李玺,等.电动隔离刀闸不停电工况下二次回路测试装置的应用J.电气技术与经济,2018,1.