變電站ZF10-126kV GIS(戶外站)共7個間隔，內橋接線方式，已投入運行。正常運行中發生母差保護動作，距離保護顯示故障點在GIS內部。通過閱讀故障后綜保故障錄波圖知：故障起始為C相接地短路，B相滯后約2~3ms,A相滯后約20ms持續20ms，故障電流約3700A。

圖1 2#主進間隔平面圖

故障后檢修工區檢查實驗記錄

經了解，故障后供電公司檢修工區第一時間趕赴現場進行故障排查工作，后經供電工區現場檢查試驗排除了中低壓系統故障的可能，判定問題為GIS內部原因。

對2#主變間隔套管至主進間隔、二段母線、1822-2隔離、1822開關下口進行相間及對地搖絕緣試驗及50kV高壓耐壓試驗均為合格。

廠家檢查試驗記錄

隨后我高壓技術人員趕到現場，經對懷疑故障段位各氣室SF6氣體分解物的測試（2#主變間隔刀閘氣室SO2指標為58.5ppm,已遠遠超出不大于2 ppm的經驗值，其余氣室均不大于1ppm）,判定故障點位于2#主變間隔刀閘氣室內。如需進行精確故障點的定位需現場實施2#主變間隔刀閘氣室的拆解檢查。

隨后廠家檢查目前2#主進間隔各個開關位置狀態為：1882分位，1822-2合位，1822-2KD分位，主進隔離開關合位，1822-BD分位；檢查他們的外部位置定位符合操作到位要求。

廠家及檢修工區對GIS疑似故障部位進行分解物復測、地租測量、回路電阻測試、微水測試，分解物復測試明確為2#主進間隔刀閘氣室組分異常，地租測試無異常，回路電阻測試無異常，微水測試為65ppm正常。

廠家解體檢查記錄

經對1882-2（屬于2#主進隔離氣室）解體發現：1822-2KD動、靜觸頭部分燒損，解體時1822-2KD位置為分閘到位位置，拆下后觀察動觸頭導電桿頂端都基本在動觸頭屏蔽罩下，符合正常分閘時動觸頭低于屏蔽罩下3~5mm的要求。

觀察導電桿動觸頭燒損位置為頂端下的側面一區域（面積約為20*30mm左右不等，如圖2）大部分燒損區域處于動屏蔽罩的下面，觀察靜觸頭燒損位置為屏蔽罩中間圓孔的側面，而非處于靜觸頭屏蔽罩的頂端面。

圖2 故障燒損面及開關故障位置

初步分析

通過對1822-2KD接地開關動靜觸頭的燒損情況及各方面檢查了解分析可知：

1、解體位置不是故障時開關實際位置

導電桿動觸頭大部分燒損區域位置低于動屏蔽罩的下面，說明：解體時的位置不是故障實際發生的開關位置，因為如果在此位置下發生SF6的氣體絕緣擊穿（1822-2KD動、靜觸頭間65mm的絕緣開距），擊穿應發生于動屏蔽罩和靜屏蔽罩之間的頂端面，絕不可能燒到屏蔽罩的里面，說明1822-2KD解體時的開關位置（分閘到位位置）不是故障發生時1822-2KD實際處于的位置。

2、 故障時開關應位于即將合閘位置

拔出接地開關動觸頭導電桿（相當于施與手動合閘動作）觀察在導電桿的中部以下部位粘附有牢靠的噴濺物，進一步說明故障時1822-2KD不是處于完全分閘的位置，而是處于即將合閘到位的位置（靜側屏蔽罩燒損位置處于屏蔽罩圓孔的側面而非頂面也印證了此點）。

如果1822-2KD在合閘到位（完全插入靜觸頭內）則一投運即會引起接地跳閘，另外如動觸頭距離靜觸頭屏蔽罩相當近則根本無法維持并承受64KV的運行電壓而早已擊穿（可進行模擬試驗驗證），如動觸頭導電桿頂端距離靜觸頭屏蔽罩頂端稍遠一些則擊穿時應燒損靜觸頭屏蔽罩的頂面而不是側面。所以說：故障發生時1822-2KD應處于已開始即將插入靜屏蔽罩而即將合閘到位的情況。

3.一次本體未發現異常

1822-2KD為外部機械傳動，三相聯動機構，三相均燒損說明三相是在相同的位置下發生的故障。廠家解體1822-2KD接地開關時檢查外部傳動連桿各緊固螺釘均已緊固，傳動拐臂連接牢靠，解體后通過手動傳動動觸頭發現內拐臂傳動良好，解體后觀察動觸頭導電桿的頂端滑痕約30~35mm說明目前裝配動觸頭插入量符合要求不存在合閘后插入量不足的想象。

4、二次回路檢查未發現異常

經了解知：該GIS所有接地開關位置變量均未傳送至主控室，接地開關也無法實現主控室遙控，只能就地電動或手動操作。

（1） 廠家到現場后觀察1822-2KD處于分閘到位情況，咨詢檢修工區及運行單位均答復事故前后未曾對該1822-2KD進行過任何操作，且承諾已調閱現場視頻錄像知事故時段無人員出現在該GIS附近，因此無人為誤操作的可能，但沒有見到實際監控錄像資料。

（2） 在現場配合業主對1822-2KD進行了給予電動分合閘指令后（已造成電動機啟動）隨即人為斷開1822-2KD電動機電源的空開然后再恢復1822-2KD電動機電源空開投入，經驗證：電動機不存在記憶功能，在動作中途不會繼續分合閘，只有再在外部施加合分閘指令后才會繼續分合閘操作。說明1822-2KD在沒有人從機構箱電機齒輪處施與手動操作的話，如果沒有電氣信號操作是不會自動分合閘的。

（3） 經現場打開1822-2KD機構箱對本機構箱內及匯控柜內屬于1822-2KD的控制回路接線進行壓接緊固情況檢查，未發現虛接松脫現象。因此應該不存在電氣操作過程由于線路虛接而導致的操作不到位，從而導致開關擊穿的情況。

（4） 因開關正常分合閘操作，需滿足開關聯鎖條件，哪怕有一個條件不滿足，開關是不會執行分合指令的，也就說1822-2KD是在非正常情況下實現的分合閘操作的。

通過以上分析最終可斷定：1822-2KD不是在廠家到現場時觀察到的分閘到位的情況下發生的故障，而是處于即將合閘或合閘動作過程末端時發生的絕緣擊穿，并且是1822-2KD接地刀閘在合閘造成故障后又人為電氣分閘。

否則原因說不清，是不明的特小概率事件使1822-2KD電動恢復到了分閘到位的情況，不是由于該接地刀閘設備本體機械的原因，或是電氣原因導致自由分合閘，從而導致1822-2KD刀閘出現故障。

故障問題反思

（1）由本次刀閘事故也反映出電站設計的弊端，該站GIS所有接地刀閘位置信號和控制方式均未傳送至主控室，后臺監控的SOE沒有記錄，具體刀閘故障時是否進行過分合操作不好確定，難斷定是否人為在解除聯鎖的情況下誤分合過刀閘。

由此，也給設計部門提個醒，接地刀閘是只在檢修時才能用到，但刀閘位置信號應該采集，以便查看刀閘分合時間和分合次數，從而斷定刀閘的使用壽命。

（2）由此接地刀閘的誤操作出現的情況，充分說明了GIS金屬封閉式組合電器開關的優越性，在高壓帶電正常工作情況下，接地刀閘故障，只是出現了觸頭燒損，并無大礙，也說明了GIS產品的質量。

（3）接地刀閘控制回路應獨立并增加單獨空氣開關，這樣僅在操作接地開關時將空氣開關合上，完成操作后立即將空開拉下，從而避免因意外因素在設備運行過程中接地刀閘誤動的情況。

（4）對匯控柜內易動元件如繼電器、微動開關等加防護罩，并懸掛告示牌，以防誤動和誤操作。

（5）也提醒運行維護人員在高壓開關操作過程中一定嚴格按照操作規程，牢記上電和斷電操作次序，不要貪圖省事盲目操作，一定做到安全第一。

本文編自《電氣技術》，標題為“某變電站ZF10-126kV GIS接地開關故障問題分析”，作者為禹化彬、葛見欽。