黄华吉1 罗婉萍2
广东电网有限责任公司揭阳供电局
【摘要】三工位隔离/接地刀是GIS中常用的一种产品结构，采用该种结构可以简化控制回路，减少对应元件数量，因此在GIS中被广发采用。本文通过对三工位隔离/接地刀控制回路的分析，指出现有设备的优缺点，提出改进措施。
【关键词】 三工位隔离开关 继电器 GIS
1 前言
随着电网的发展,现变电站多采用GSI设备， 为了满足GIS 在可靠性高、体积小、质量轻等方面的要求,现已普遍采用隔离开关(DS)/接地刀(ES)三工位结构,以下简称三工位隔离开关。三工位隔离开关将隔离开关和接地刀共用一个动触头、一个中间触头和一个操作机构。
现有三工位隔离开关存在个别缺点，本文针对三工位隔离开关控制方式的分析，找出其固有的缺点，并提出针改进方案。
2三工位隔离开关控制回路分析
2.1 现有三工位隔离开关相关回路
2.1.1 现有三工位设备一次接线结构
以110kV GIS双母线设备为例，2M母线侧隔离开关2G/接地刀02G为三工位。当2G隔离开关在中间状态时，此时即允许2G隔离开关向合闸位置操作，也允许02G接地刀向合闸位置（接地位置）操作，是个自由状态，没有任何机械闭锁措施可以阻止这两项操作。
2.1.2 现有三工位设备电机回路接线
按照规定，正常运行时DK开关需在断开位置，当需要操作隔离开关或接地刀前，要求人工将DK开关投到合闸位置，并确认无误后才能进行三工位隔离开关的分、合闸操作。
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图1：三工位隔离电机电源回路
2.2 现三工位隔离开关相关回路缺陷分析
以双母线为例，如某间隔运行在1M母线时，1G在合位、2G在分位、02G接地刀在分位。现需将该间隔由1M倒至2M运行，过程如下：①将母联间隔操作至合闸状态，使1M与2M连接；②将本间隔2G操作至合闸，再将1G操作至分闸，此时将间隔倒至2M运行。在上述过程中，当准备将2G操作至合闸前，需先手动合上DK开关。假如在DK合上之前某一时刻，由于某种原因使继电器MT在图1回路中的接点均处于接通状态，则M1将被启动，并带动三工位的接地刀02G由分位到合位，将出现DK合上后，接地刀02G自动由分位操作至合位（即接地）的现象。此时1G在合位，由于02G接地刀自动非预期误操作至接地状态，可能出现GIS设备爆炸风险。这是因为隔离开关与接地刀共用一个电机电源、一个电机电源开关及一个电机回路的固有缺点。
3三工位隔离开关防止误操作方法
3.1 防止误操作关键点分析
由上述可以看出，虽然只有在合上图1DK开关，使DCX启动，其常开接点才接通隔离开关及接地刀控制回路，实现只有电机电源在合位后，才能对三工位隔离开关进行操作的防误措施。但这一措施无法防止继电器MT仅接点被误短接后，电机M1被误启动显现发生，因此，在控制回路里的全部安全措施均无法防止电机回路被误接通。防误操作的关键点必须改至电机M1的电源回路内。
3.2 三工位电机回路防误措施
3.1常规操作三工位电机回路防误措施
常规变电站隔离开关操作前，运行人员需现场手动合上电机电源开关DK，电源DCX继电器启动，现有设计通过DCX继电器电源接通控制回路。本改进方法是通过DCX继电器接头投入电机回路的防误操作继电器，具体回路如图2所示。
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图2：三工位电机电源改进回路
本改进回路的动作原理是，当合上电机电源开关DK时，DCX继电器动作，此时如由于某种原因使MT或MC在该回路中的接点均处于接通状态后，FWJ防误继电器动作并自保持在动作状态，一方面其常闭接点断开电机M1与电源的连接，另一方面其常开接点闭合投入电机M1反向电势吸收回路，使电机M1失去电源、失去转动的动力，有效防止误操作发生。
本回路没有采有用现有的经附加电源及回路来监视电机电源回路动作是否异常的设计理念，有效避免了现有各种设计的缺点，实现了直接防止隔离开关及接地刀的非预期操作风险。
3.2.2遥控操作三工位电机回路防误措施
智能变电站隔离开关已经实现无人化，不需要现场手动合上DK开关，而是采用遥控操作方式远方合上DK开关。针对这类操作，可以考虑对DK开关的遥控合闸操作加以限制，即是否允许遥控合电机电源开关DK的前提条件之一，是MT或MC的常闭接点在接通状态，这样既可防止出现MT或MC接点非预期接通的误操作事故发生。具体回路如图3。
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图3：三工位电机电源改进回路
可以看出只有当MT或MC常闭接点接通时，DK开关的遥控合闸电源才能接通，否则遥控合上DK开关，电机M1回路无法取得电源，对应的误操作即可有效避免。
4结语
对于采用三工位GIS设备，需认真分析其防误操作措施，对于三工位采用一个电机的设计方案，必须确定MT或MC接点非预期接通的风险。条件成熟时，可增加电机电源开关遥控合闸闭锁措施。该措施回路简单，容易实现，没有改变现有的设备接线回路，仅需要现有厂家提供MT及MC的常闭接点即可。
参考文献：
[1]陈崇尡,肖涛古. G93-3000-1S型三工位开关操作机构缺陷分析及整改措施.设备管理与改造.2016
[2]章柯.GIS中两种三工位隔离/接地开关的结构性能比较.广西电力.2012