变电站开关柜误操作事故案例分析

变电站开关柜误操作事故案例分析

利海蛟

广西广投桂中工业电网有限责任公司 广西来宾 546100

摘要：2020年变电站发生一起开关柜误操作事故，引发电弧意外。本文对该事故的全过程进行分析，探讨引发事故的原因，对事故进行系统性反思，分析事故存在的安全隐患，给出完善变电站开关柜管理、预防误操作事故的对策。

关键词：变电站；开关柜；误操作

引言

开关柜是变电站重要的电气设备，通过主控开关以及分控开关，实现对线路电力传输的控制。从变电站开关柜的组成来看，开关柜主要是由隔离开关、断路器、负荷开关、互感器、操作机构以及保护装置构成的装备，可应用于多种用电场合。开关柜的稳定对于变电站十分重要，其中的继电保护和安全装置是保障开关柜运行，确保电网的重要装置。变电站开关柜运行过程中，误操作可能会引发电气设备损坏风险，严重可能会危及整个电网。对于变电站开关柜误操作事件而言，需要在事故之后重新回溯整个事件，分析引发事故的原因以及危险因素，综合经验教训，以免再度造成误操作事故。

1 变电站开关柜误操作事故经过

1.1 变电站概况

35kV变电站建造于相声地区，其承担着整个乡镇月4000户，共1.5万人的供电任务。变电站变主变容量为SZ9-35/10MVA，变比为35±4*1.25%。35kV电源线路两回，分别是35kV大高线、35kV虎大线。10千伏出线七回，供带配变139台区，公用台区78台，容量8.951MVA。

变电站所用的开关柜为KYN28A-12型金属铠装移开式全封闭开关柜，该型开关柜由母线室、断路器手车室、电缆室和继电器仪表室构成。开关柜内每个电器元件都有独立的隔离室，并且都具备相应的防护等级。为了防止误操作，开关柜内设定了防误操作的联锁装置，包括仪表室的防误合断路器、防带负荷的误推拉断路器、防接地开关闭合位置断路器、防误入点间隔等联锁装置。

1.2 误操作事故经过

2010年6月，变电站的工作人员接到操作指令，变电站10kV出线由运行状态改为检修状态。但是操作员无法使用微机五防闭锁装置打印操作票，在经过调试后依然不成功。事故发生前，由于主变停电年试检修频繁操作，导致开关柜的智能电脑钥匙和模拟屏未完成定位，造成操作困难。值班长决定先进性解锁操作，后处理五防故障。值班长安排值班人员利用验电笔和接地线进行安全处理，采用脱机验票的方式打印操作票。但是进入高压室的操作人员没有操作票，在没有监护的情况下进错带电隔间，用万能钥匙开锁时产生强烈的电弧光。电弧光产生瞬间高温，点燃线路，并且将线路柜后门冲开，灼伤在开关柜后面的操作员。

2 事故暴露的安全隐患分析

2.1 事故原因分析

对事故进行回顾性分析，引发事故的主要原因在于以下：（1）无票操作，监管不力，引发开关柜电弧光的主要操作人员不熟悉开关柜的构造，错误进入带电隔离，引发安全事故，而且操作人员无操作票，事故前值班长明知道可能会引发操作问题，为了尽快解决问题，让操作人员违章操作，值班长未能及时发现操作人员走错地方，也未能及时制止相关情况，对于整个操作的监管不力；（2）电磁锁解锁钥匙缺乏管理，在事故发生前，开关柜门安装有电磁闭锁，正常状态下应该能够进行相关操作，但是由于检修造成电磁锁闭锁问题，引发开关柜问题；事故发生前检修人员轻易获得钥匙，事故发生过程操作员也轻易获得钥匙，对于钥匙的管理不够严格；（3）运行设备存在着重大缺陷，根据开关柜的功能要求，经过检修以及改造后，设备应该处于稳定运行的状态；但是从设备的运行情况来看，在事故发生前，开关柜经过了检修与升级，微机五防闭锁装置未严格按照操作规范进行对位，导致无法执行操作命令；变电站内购买的开关柜本身具备联锁功能，而且每个电气设备都具有相应的保护，必须严格按照切开关、拉线路侧刀闸和拉母线侧刀闸等顺序才能够操作成功，根据开关柜的设计原理，如果顺序错误无法实现分闸处理；但是在实际操作过程中，由于此前变电站开关柜改造为电磁操作系统后，没有对开关柜内的联锁进行试验，埋下安全隐患，最终造成安全联锁失效^[1]。

2.2 事故暴露的安全隐患

该事故暴露的问题不仅是日常管理的问题，还有现场监管、设备管理等相关问题。对整个事故进行分析，事故的安全隐患主要表现在：（1）习惯性违章，变电站的开关柜操作具有严格的规范流程，而且要求相关操作必须持证上岗、凭票操作，但是在日常运行过程中，值班人员为了贪图方便，无票作业，事故发生前就已经发生过违章操作事件，操作人员安全意识不强，导致事故发生；（2）设备质量验收不合理，变电站开关柜关系到电网的稳定，联锁功能是保障开关柜正常的关键，但是在对开关柜进行检修、改造和升级过程中，对于开关柜的联锁功能试验不足，检修后忽视了联锁功能的恢复，导致最终防负荷拉合刀闸的功能失效，引发电弧事故；究其原因，对于设备的验收不全面是根本原因，因为设备性能缺陷、安装隐患和检修隐患管理不严，最终埋下安全隐患，因此在开关柜选购时必须严格挑选开关柜型号，对于入场的开关柜进行开展全面检查，加强质量验收管理；（3）设备日常管理不完善，变电站内的电磁锁解锁钥匙管理不严格，检修人员和操作人员可以轻易获得钥匙，可能会造成意外风险；开关柜柜门防闭锁措施不完善，事故发生的变电站，其开关柜柜门安装了强制型高压带电显示器和电磁锁，必须严格按照操作流程才能启动装置，具有强制闭锁的功能，该功能能够防止操作人员进入隔间，但是从柜门闭锁原理来看，一旦显示器显示结果错误，会造成严重误判，引发意外风险；从变电站实践来看，电磁锁故障率高，在运行过程中容易发生卡涩、解锁不灵等问题，因此通常需要配置解锁钥匙供紧急情况使用，但是解锁钥匙管理不严格，检修人员和操作人员容易获得钥匙进入带电间隔，埋下事故隐患；（4）设备检修维护不到位，开关柜检修维护应该及时对位，使微机五防闭锁装置的设备状态和模拟屏上的状态相符，但是由于设备维护过程中缺乏对位操作，值班人员未及时发现，当需要进行相关操作时，值班人员才发现操作没能及时对位，操作指令无法打印，表明交接班中的两票三制的执行不严格，维护管理的操作存在问题。

3 减少误操作事故对策

3.1 加强日常管理

强化日常管理是及时发现隐患，预防事故发生的关键。在变电站的管理中心，首先比如做好交接班管理，做好两票三制的交接，交接人员确保设备运行良好，开关柜联锁功能正常，才开始正常工作。开关柜的维护管理中，必须做好无防闭锁装置的定位，确保闭锁功能正常。检修过程发现的闭锁装置等问题，需要及时处理，确保设备处于稳定状态。对于开关柜的相关操作，必须取得票证才能上岗操作，严厉处罚违章情况，杜绝违章事件再度发生。

3.2 完善变电站防误操作体系

变电站防误操作体系采用计算机监控的逻辑闭锁+设备间隔电气闭锁完成防误操作功能。开关柜具有独立的防误操作功能，但是由于电磁锁故障率高^[2]，因此应该将解锁钥匙管理纳入防误操作体系中，采用管理机的方式统一管理解锁钥匙，严格解锁钥匙的审批和使用，同时严密监控钥匙的使用状态。针对开关柜后柜门的防误操作闭锁管理，可以加装带电显示和机械挂锁，弥补电磁锁的不足。将开关柜后柜门纳入防误操作管理体系中，实现计算机控制+逻辑判断的闭锁管理，确保柜门的安全性，防止发生误入带电间隔事故。

4.结语

综上所述，虽然变电站开关柜误操作事故表面上是由于连锁装置问题、违章操作引发的，但是通过对事故进行深入分析可知，引发开关柜误操作事故的原因包括设备因素、管理因素、人为因素等。为了预防事故再度发生，需要加强变电站开关柜日常管理和检修管理，完善误操作体系，加强解锁钥匙管理，提升开关柜运行安全。

参考文献

[1]赵冀．开关柜安全操作规程及事故案例解析[J]．机电信息，2013(12)：95—97．

[2] 国家电网公司．12kV开关柜典型事故案例及安全防范措施[M]．北京：中国电力出版社，2011．