GIS设备防误操作风险管理措施研究

李德民

（广州市供电局，广东 广州510080）

0 引言

GIS设备尺寸小、易维护、安装时间短、稳定性好、电气性能好，相关设备周期成本大大降低、设备占地面积少、受外界环境影响较小，具有技术上的先进性和经济上的优越性，已得到广泛的应用。在国民经济建设和居民用电保障中起到很大作用。因此，GIS设备对于电网供电稳定具有特殊意义。GIS设备误操作是其日常运行中常见却又容易被忽视的，给电网安全稳定运行带来一定的风险。GIS防误安全装置和防误操作管理对降低误操作风险有很好的帮助。

1 防误操作的安全技术措施

GIS设备属全封闭设备，不能直接验电，对于GIS设备的运行状态主要通过电子显示、位置指示等相关仪器来显示，这对GIS设备的使用者提出了较高的要求。其中GIS防误装置主要有微机防误、电气闭锁、电磁闭锁、机械联锁、带电显示装置等。这些防误装置能在一定程度上防止误操作的发生。

1.1 机械联锁

机械联锁的原理是通过GIS设备机械机构之间的制约关系来实现相互联锁的闭锁方式。接地刀闸、开关、刀闸等设备一般采用这种封闭方式。在实际应用中，刀闸和接地刀闸一般是电动操作机构，误操作时容易出现机构卡住，从而导致机械联锁机构损坏，这也是机械联锁的主要弱点，不过机械联锁具有直观、可靠的优点。

1.2 电气闭锁

电气闭锁要求刀闸和接地刀闸必须是电动操作的，必须要与逻辑编排闭锁回路串联在一起。当外部条件不满足时，控制回路不能通电，也就是不能手动操作和电动操作。GIS设备电气闭锁主要用于防止已接地刀闸合闸、带电合上接地刀闸等。

1.3 微机五防闭锁

微机五防闭锁是GIS设备已有安全措施的重要补充和加强。微机五防闭锁通过在设备上安装五防编码锁，实现对设备进行编码。通过五防主机的闭锁逻辑软件判断现场设备的相关状态以及倒闸操作等相关因素，生成正确的五防操作票据并打印出来，并将这些信息传递到监控机和电脑钥匙进行五防操作。微机五防闭锁一般由防误计算机、锁具、解锁钥匙、防误闭锁软件、虚拟屏等诸多元件构成，能够有效地防止误分和误合开关，这是其他闭锁设备很难实现的。该系统对出票进行了规范，控制了误倒闸等风险。

1.4 电磁锁

电磁锁常常安装在刀闸、开关门柜、接地刀闸的操作机构上。当接地刀闸满足操作条件时，电钥匙电路接通，钥匙插入之后，电磁锁中电流通过，电磁绕组产生磁力，吸出接地刀闸中的销子，接地刀闸便能操作了。紧急情况下可以将紧急解锁钥匙插入，直接解锁电磁锁。电磁锁的优点在于设计原理简单，操作便捷。但是，在实际使用中电磁锁的制造质量、运行维护等方面表现不是很好，如绕组烧坏、销子生锈等。正是此缺点使得电磁锁在GIS设备上的使用不是很普遍。

1.5 现场控制柜和现场闭锁装置

现场控制柜和现场闭锁装置都是GIS设备不可缺少的一部分。部分GIS设备的现场控制柜用显著的标记标出哪个间隔或者是哪条进出线，从而确保安装使用过程中线路不会出错。面板上的不同控制部分采用不同的锁防止误操作出现。

部分GIS设备拥有现场闭锁装置，主要是为了日常维护的安全，避免远程启动带来的安全隐患。在使用完现场闭锁装置后必须回到解锁位置。

1.6 观察窗的设置

GIS设备在实际使用过程中往往出现刀闸和接地刀闸位置与系统显示位置不相符的情况。确保刀闸可靠分合、防止带电合接地刀闸、接地刀闸合闸等是GIS设备使用中的难题。观察窗的设置能使工作人员对刀闸、接地刀闸的分合情况有直观的了解。但观察窗往往较小，只能观察到触头的一部分，判断刀闸分合有一定难度。观察窗的制作工艺要求很高，观察窗位置一般较高，工作时往往不方便，GIS内部封闭SF6气体，多了一个观察窗，设备复杂性增加，难以保证设备的稳定性。同时GIS设备加装观察窗工作量较大，造成停电时间长。GIS设备在运行过程中出现分合错误的几率还是较低的，因此观察窗的实用性不是很强，对于是否加装观察窗视具体情况而定。

1.7 带电显示装置的设置

GIS设备的全封闭特性使其不能按照常规检查方法进行检查，带电显示装置十分关键。传统带电显示装置中显示灯泡使用过程中容易损坏，建议换成可插拔的带电显示装置，方便该设备的日常使用和维护。目前对于接地刀闸的带电显示已经较为完善。

2 加强防误操作管理

误分和误合接地刀闸、隔离开关等类似的电力事故一直占很大一部分。上文介绍了防误操作的主要硬件设施，这些设施能够在物理层面防止误操作的发生，然而加强操作管理的安全意识同样是十分重要的。

2.1 加强相关设备操作人员的管理

（1）对于防误操作计算机必须实行专机专用，专用设备只能用于防误操作的使用，只有软件调试人员和运行管理人员才能够拷贝相关数据资料。同时运行人员只能在该计算机上填写操作票、传票以及模拟操作，不能在该计算机上使用光盘和U盘等存储工具。（2）对防误操作实行权限管理，拥有倒闸操作权限的必须是具有防误操作资格的变电站人员。具有防误操作重新认定权限的人员为值班负责人、技术员以及站长；站长、生产运行科专员、技术员具有防误操作的密码修改以及加密功能权限；变电站站长具有全面核查权限等。设置合理的权限管理能够有效地加强防误操作管理，降低误操作风险。（3）加强防误操作解锁钥匙管理，不同编号锁具只能用一把解锁钥匙，并且需妥善保存，未经批准不能擅自使用。备用钥匙应上缴上级部门妥善保管。紧急事故、防误装置失灵、变电站全停才能使用解锁钥匙，并做好相应记录。每次使用后应归还钥匙，妥善保管，并做好记录。

2.2 接地线管理以及刀闸分合检查

（1）部分GIS设备的出线均为双电源联络线路，在整体检修期间，双线路需要连接接地线，然而该接地线的接地桩一般情况下没有纳入防误装置进行防误，在实际操作中应注意此问题。因此，应对各个出线间隔的接地桩进行编号，配备专门的机械锁。在准备架设接地线时首先要检查线路侧的带电监测指示仪是否显示无电，同时用相应等级的验电器验证线路是否带电，在确认无电情况下方能架设接地线路，任何一项检查没通过都不能架设接地线路。（2）GIS设备是靠内部充满SF6气体来提高绝缘性的，如果接地刀闸和隔离开关分闸不到位，会影响GIS内部电场的均匀性，进而影响耐压强度；如果合闸不到位，则会造成接触点发热融化等不良现象。GIS设备的隔离开关和接地刀闸的一次触头不可见，无法精确获知具体情况，因而在实际操作中在完成分合刀闸操作之后必须检验分合闸指示信号。在检查完刀闸的分合实际位置时再进行下一步操作，从而避免误操作带来的危险。

3 结语

综上所述，GIS设备属于全封闭设备，设备的运行状态主要通过电子显示、位置指示等相关仪器来显示，这对GIS设备的使用者提出了较高的要求。通过GIS设备完善的防误装置如微机防误、电气闭锁、电磁闭锁、机械联锁、带电显示装置等，能够有效降低误操作风险。另外，通过加强相关设备操作人员管理，实现专机专用和对防误操作实行权限管理，使得管理规范化，从制度上减少防误操作人员误操作风险，同时加强接地线管理以及刀闸分合检查，进一步降低误操作风险。

［1］宋国海.GIS安全技术的研究［D］.浙江大学，2011

［2］孙志斌.GIS设备的状态评估及检修策略的研究［D］.华南理工大学，2010

［3］许建吾.GIS设备检修时非正常解锁操作风险的防控［J］.安徽电力，2011（4）