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摘要：GIS设备中隔离开关的数量为断路器数量的三倍左右，双母分段运行方式下，组合电器隔离开关合分闸过程故障在组合电器设备故障中占比较大，且故障造成影响较大，恢复时间较长。特别是母线侧隔离开关出现故障影响范围至少为单条母线。通过对母线热倒过程负荷的操作顺序进行排序，可以将热倒过程通过合分闸刀闸的电流降低，极大降低了操作风险，减少GIS倒闸操作事故的发生。
关键词：GIS双母分段；排序热倒；合分闸电流；
0.前言
随着电网的不断发展，气体绝缘全封闭组合电器越来越多的得以重用。但是GIS的封闭性同时也造就了“非可视化”和“故障范围扩大化”。一旦发生问题，特别是在热倒过程如果刀闸气室出现故障，轻则两条母线故障跳闸，隔离故障点后恢复一条母线；重则两条母线均短时无法恢复，造成停电停产事故。因此，为降低在热倒过程中拉合刀闸出现问题几率，对GIS刀闸在倒母线过程通过的电流大小进行分析，并提出相应整改措施，方可有效降低刀闸合分闸过程故障发生，维护系统的安全稳定。
1.双母分段GIS设备运行方式现状：
1.1目前GIS开关站用户配电装置的主接线方式仍有多数采用双母分段接线方式，以某电解铝动力系统某站为例：其主要配置如下：设置两回相互独立的进线间隔（各带一条母线）、一个母联间隔（热备状态）、两段母线上分别设一个电压互感器间隔及十个负荷变压器组设备间隔（两套动力变压器+八套整流机组）。
图1 整流机组及电源进线一次间隔位置图
1.2 正常运方为：
1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#、8#整流机组（后每台电流146A），1#动力变(电流14A)，2#进线在220KV II母运行(电流1182A)；2#动力变(电流24A)，1#进线在220KV I母运行（电流24A ) 。
2.双母分段GIS设备一般热倒方式分析：
1整流机组一般热倒步骤为：
母联断路器转运行（后拉开控制回路空开）；
1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#、8#整流机组依次由I母运行热倒至II母运行；
2.1.3（合上母联控制回路空开后），母联断路器由运行转热备。
2.2一般热倒整流机组过程母联电流理论概算（以II母流向I母为正）：
母联转运行，母联电流：（1182+24）/2-24=579A
热倒第一台1#后母联电流：579-146=433A
热倒第二台后母联电流：433-146=287A
热倒第三台后母联电流：287-146=141A
热倒第四台后母联电流：141-146=-5A
热倒第五台后母联电流：-5-146=--151A
热倒第六台后母联电流：-151-146=-297A
热倒第七台后母联电流：-297-146=-443A
热倒第八台后母联电流：-443-146=-589A
2.3一般热倒整流机组过程母联电流解析：
通过一般整流机组热倒母联电流概算结果可以看出，在两条母线热倒至每条线路电源和负荷基本平衡时，通过母联的电流最小，即热倒过程通过母联和并列运行的刀闸电流总和为中间最小，两头增大。
3.双母分段GIS设备排序热倒方式分析：
3.1热倒过程负荷排序概述
3.1.1根据热倒的多个负荷设备处于母联间隔与进线间隔的位置关系，根据欧姆定律的分流原理，结合倒闸过程潮流分布变化特点，我们可以通过增加热倒过程刀闸不进行操作的母联间隔的电流、减少负荷设备热倒过程通过合分闸刀闸电流的方式，来降低负荷设备刀闸操作电流。
3.1.2按照比母联分流越多的负荷热倒顺序置于热倒过程电流最小的中间位置，比母联分流较少的负荷热倒顺序置于热倒过程电流相对较大的两头位置的原则，对负荷设备的操作顺序进行排序。
3.1.3 此站整流机组、母联和进线的分布为：8#、7#、6#机组在母联的外侧、1#机组在进线的外侧，2#机组在一线和二线之间，其余机组在二线和母联之间。相对分流较小的为8#、7#、6#；次之5#、4#、3#；分流相对较大为1#、2#。为确保热倒母线过程的系统安全性，本次热倒试验前一台2#和最后一台1#均采用冷倒（位置综合最危险机组采用冷倒），中间六台热倒，冷热倒均考虑根据间隔位置和潮流分布特点进行排序。
3.2整流机组排序倒闸操作步骤为(母联操作略)：
3.2.1 2#机组由II母冷倒至I母；
3 .2.2 8#、5#、3#、4#、6#、7#整流机组依次由II母运行热倒至I母运行；
3.2.3 1#机组由II母冷倒至I母；
3.3排序热倒整流机组过程合分闸电流分析：
3.3.1冷倒一台2#机组后： I母：169.5A(2#整145.3A；2#动力变24.2A);
II母：1036.2A(七台整1017.7A，即单台平均145.39A；1#动力变14.2A);
3.3.2操作刀闸电流计算按照2#机组145.3A，其它机组电流为145.39A，2#动力变24.2A，1#动力变14.2计算。
3.3.3刀闸分闸电流因分3#-2刀经过母联断路器的电流流向发生变化，本台分闸电流按潮流分布计算，其余按照分闸前后母联电流差值计算更简单直观。分闸电流按照分闸前I、II母及母联电流潮流分布进行计算，与上述结果接近。
4.两种热倒方式通过刀闸电流对比分析：
4.1排序热倒部分整流机组合闸过程刀闸电流分流比例：
采用排序热倒母联最大分流463.6A，热倒通过负荷刀闸最大电流203.61A。母联外侧相对分流较小的8#-1刀合闸分流为38.9%，7#-1刀合闸分流为16.94%；母联内侧相对分流较大的3#-1刀合闸分流为66.67%，4#-1刀合闸分流为43.09%；分闸分流规律类似。
4.2一般热倒部分整流机组合闸过程刀闸电流分流概算是参照排序热倒的分流比例进行计算，1#、2#整流机组热倒刀闸与母联的分流比例应不小于3#分流，按3#分流比例进行计算分析。
5.结语
经过对GIS设备整流机组热倒过程按照一般顺序和排序热倒两种方式，通过合分闸刀闸的电流大小进行概算、对比和分析。采用排序热倒，可以将刀闸合分闸过程中，处于母联断路器内侧距离电源进线较近，采用一般热倒刀闸分流相对较多的整流机组通过选择合适的热倒次序，通过刀闸的电流可以有较大幅度降低，相对降低了热倒过程合、分闸刀闸的风险，提高了GIS设备热倒操作过程的安全系数。
参考文献：
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[3]陈健强.220KV GIS 倒负荷操作方式比较[J].东莞供电局，电气技术2016年11期
论文作者:张红霞,孟敏,胡超
论文发表刊物:《电力设备》2018年第29期
论文发表时间:2019/3/28
标签：电流论文; 机组论文; 过程论文; 母线论文; 负荷论文; 后母论文; 联电论文; 《电力设备》2018年第29期论文;