方家山GIS开关站接地开关的应用分析

李美增 谢贤林 陆宗达

摘  要：接地刀闸机构简单，操作方便，被广泛应用在6.6kV及以上配电装置母线侧、断路器两侧、线路隔离开关的线路侧。而在方家山机组，在高压开关柜、500kVGIS开关站进线、500kVGIS开关站的三路出线等都应用了大量的接地刀。文章主要针对方家山主变高压侧增设的一组手动接地开关0GEW139JE以及500kVGIS开关站出线上的快速接地刀的应用进行分析，学习如何根据电站实际需要充分考虑设备运行安全和检修需要，并结合系统安全、可靠运行的需要，具体情况具体分析，选用合适的不同类型的接地刀闸，并且配合不同类型的联锁措施，保证地刀和相应隔离开关的连锁，确保设备检修和故障情况下人员与设备的安全，只有这样才能发挥接地开关的功能作用。

关键词：检修接地刀;快速接地刀;联锁设置

中图分类号：TM564 文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）10-0170-02

Abstract： The grounding knife gate has the advantages of simple mechanism and convenient operation， so it is widely used in the bus side of the distribution equipment above 6.6kV， both sides of the circuit breaker and the line side of the line isolation switch. In Fangjiashan unit， a large number of grounding knives are used in the high voltage switchgear， the incoming line of 500kVGIS switch station and the three-way outlet of 500kVGIS switch station. This paper mainly analyzes the application of a group of manual grounding switches 0GEW139JE added on the high voltage side of Fangjiashan main transformer and the fast grounding knife on the outlet of 500kVGIS switch station， and learns how to fully consider the needs of equipment operation safety and maintenance according to the actual needs of the power station， and how to select different types of grounding switches according to the needs of safe and reliable operation of the system， and cooperate with different types of interlocking measures to ensure the linkage of the ground knife and the corresponding isolation switch， to ensure the safety of personnel and equipment in the case of equipment maintenance and fault. Only in this way can we play the function of grounding switch.

Keywords： maintenance grounding knife; fast grounding knife; interlock setting

1 引言

接地開关作为检修时的安全保护装置，其配置位置由系统主线确定。接地开关的壳体与GIS壳体之间设有绝缘隔板，可用于主回路电阻的测量、断路器触头接触的检测等。接地开关根据技术规范的要求由一台手动或气动或电动操动机构操作。为了防止误操作关合到带电主回路上，接地开关应与其相关的隔离开关、接地开关和断路器联锁，以此来保证检修时设备的安全接地功能，保障设备和检修人员的安全。发电厂的用电等级覆盖了高低压等不同电压等级，对接地开关的作用及使用情况各有不同，除普通接地刀外，方家山主变高压侧就特意要求增设一组接地开关以满足实际情况的需要。本文对检修接地开关及快速接地开关略做介绍。

1 主变高压侧增设接地开关的技改

调试期间，检修人员在进行的变压器预防性试验时发现了困难。为此方家山业主相关人员进行了详细的调研和分析，发现困难是这么造成的：

按DL/T 596-1996《电力设备预防性试验规程》要求，主变压器在每个换料大修期间需进行预防性试验，其中包括电容型套管的电容值测量（要求电容值与出厂值或上一次试验值的差别超出5%时，应查明原因）。套管的检查试验主要有绝缘电阻、介质损耗、电容测量。在套管每一屏击穿时，电容值会变化3-4%。由于拆GIC套管与变压器之间SF6气室的工作，受许多天气条件限制，需在天气干燥晴朗、无尘条件下进行，而换料检修期间用于主变隔离检修的时间窗口是有限的，很难保证有合适的天气。还需将SF6气体回收处理，再充新气体，施工时必须保证密封。这些工作将导致拆卸SF6气室施工时间长，难度大。从广核、秦山二期、部分水电厂了解到，在变压器预防性维修时均不拆GIC气室，而是带GIC一起进行变压器的预防性试验。

鉴于以上原因，业主提出在主变高压侧增设一组手动隔离开关和接地开关，在变压器预防性维修时，打开此隔离开关，并合上接地开关，此时可对主变做单独的试验。增设隔离开关后，GIS主接线详见图1（虚线框内部分为新增的隔离开关与接地开关）。

并且，為了保证检修工作的安全完成，设计了139JE与137JE之间的安全可靠的连锁，具体如图2。

如图2，0GEW139JE只有在0GEW137JE处于合闸状态才可以进行分合闸操作，即：停运时137JE先合闸然后139JE再合闸，投运时先分139JE再分137JE;而137JE则与0GEW137JS、1GSY001JS以及LGA001JA、1LGD001JA、1LGE001JA、1LGF001JA联锁运行，这样间接保证了139JE在周围隔离开关断开后才能操作，保证了电气五防，有利于人员和设备的安全。

2 快速接地开关的应用分析

2.1 快速接地开关的介绍

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。快速接地刀与断路器及其它隔离开关和接地开关之间具有电气联锁。接地刀采用操作机构型式为：CJG7电动机弹簧操作机构，快速接地刀的A、B、C三相利用三个电机电气联动分合闸。

2.2 快速接地开关在500kVGIS开关站中的作用

方家山500kVGIS开关站，主接线为双母线方式，进出线采用一个半断路器的连接方式，方家山选用的快速接地开关为分相式结构，配一台CJG7型电动机弹簧操动机构。根据工作条件，有三种结构形式：装有绝缘法兰、不带绝缘法兰和母线用接地开关。结构不同，触头尺寸也不同。工作原理如下：操动机构90°的旋转运动通过操作轴1、导向件2和回转板3带动触头直线运动。快速接地开关的位置指示器指示到合闸“I”位置或分闸“O”位置。拆去接地母线5，保证快速接地开关与接地系统绝缘。加在接地支撑6的电流通过接地开关壳体7、触头座8、动触头4到接地开关静触头。如图3。

位于线路出线上的快速型接地开关，三相开关每相分别有一只操作箱，采用CJG7电动机弹簧操作机构，三相联动，可以允许关合短路电流2次。由三个彼此分离的装配单元组成，并且配有一台手动或气动或电动操动机构。安装在壳体中的接地装置通过密封轴和连接机构连接。每一壳体内充有一定压力的SF6气体。在采用气动操动机构时，操作用的压缩空气与断路器及隔离开关用压缩空气来自同一气源。可以看出，方家山所用接地刀采用三相联动的操作机构，没有重合闸功能。但是，当线路发生接地故障时，快速接地刀可以降低潜供电流，熄灭潜供电弧，从而快速消除故障点，提高设备运行可靠性。此外，快速接地刀也可在设备本身故障时迅速合闸消除故障电流，防止短路电流击穿外壳或引发母管爆炸。在检修任务的情况下，快速接地刀仅相当于普通接地刀功能，作为检修的安全措施。

为了保证快速接地刀的安全可靠性，设置了严格的电气联锁和机械连锁。首先，快速接地刀可以分就地和远方两种控制方式，由就地控制柜上的选择旋钮确认控制方式，一般为远控。并且就地控制柜柜门锁好，并由隔离办管理柜门钥匙，确保不会发生误操作。其次，快速接地刀设置了与线路隔离开关和线路上高压带电显示器的连锁。只有当线路隔离开关断开且高压带电显示器显示无压时方可操作快速接地刀，充分保证了线路的安全可靠，防止了带电合接地刀。

3 结束语

接地开关具备灭弧、消除潜供电流、隔离检修等功能，但在应用过程中应该充分考虑设备运行安全和检修需要，并结合系统安全、可靠运行的需要，具体情况具体分析，选择合适的接地开关，既考虑了经济实用型，又满足运行过程的实际需要，让普通检修地刀和快速接地刀物尽其用，提高安全性的同时兼顾经济性。

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