关于变电站倒闸操作中的危险点及防范对策探讨

关于变电站倒闸操作中的危险点及防范对策探讨

陈兴鹏

广东电网有限责任公司揭阳供电局，广东 揭阳 522000

摘要：本文针对变电站的倒闸操作中存在的常见问题,提出一些有效改进倒闸操作的方法,并提出安全运行管理措施，对防止倒闸操作出现安全事故很有现实的参考价值。

关键词：变电站；倒闸操作；危险点；防范对策

引言

    变电运行是电力生产的一个重要生产环节,其主要任务是电力设备的运行操作和维护管理工作。 对于整个电网来说,变电运行是电网安全的基石,它立足于供电系统电网安全的最前方,把握着电能的进出口关,其运行状况的优劣直接影响到整个大局的安全和稳定。在电力运行系统中,变电运行是电网运行管理、倒闸操作和事故处理重要环节。 其中倒闸操作是变电运行的重点、难点工作之一。 倒闸操作是配合设备检修、预试、改变潮流分布的主要手段， 是贯标工作中关键过程确认的具体体现，是电力系统正常运行的保证。倒闸操作可使变电站的电气设备或电力系统实现由某一种状态运行到另一种状态的转换, 或者是由某一种运行方式更换至另一种运行方式。 倒闸操作的好坏直接决定了电网系统的供电水平。

1 倒闸操作的主要危险点及防范对策

    通常倒闸操作的危险点生成有下列几种情况：伴随着操作活动生成的危险点，随着操作结束，危险点也随之消失；操作时伴随着特殊天气变化生成的危险点，天气变好，危险点也不再存在；设备制造或维修不良，存在缺陷，在操作时潜伏的缺陷会变成现实的危险；违章操作直接生成的危险点；人本身存在的心理和生理缺陷。由于危险点很多，为了突出重点，本文将倒闸操作时容易发生重大事故的危险点分为以下4点，并提出相应的防范措施。

1.1 变压器操作的危险点及其对策

    变压器的操作是倒闸操作中最常见的操作之一，它通常包括向变压器充电、带负荷、并列、解列等项内容。变压器操作的危险点主要有：一是切合空载变压器过程中可能出现的操作过电压，危机变压器绝缘；二是变压器空载电压升高，使变压器绝缘遭受损坏。切合空载变压器产生操作过电压的防范措施：变压器中性点接地，主要是避免产生操作过电压，在110kV及以上大电流接地系统中，为了限制单相接地短路电流，部分变压器中性点是不接地的， 也就变压器中性点接地数量和在网络中的地位是综合变压器的绝缘安全， 降低短路电流，继电保护可靠动作等要求决定的。

    切合空载变压器或解、并列电源系统，若将变压器中性点接地，操作是断路器发生三相不同期动作或失步工频过电压所造成的事故。 所以防范切合空载变压器产生操作过电压造成的危害，应集中在变压器中性点接地刀闸操作的正确性上。

1.2变电站母线倒闸操作危险点及预防对策

1.2.1 双母线接线倒母线操作

    在变电站双母线同时运行的过程中，电力工作者必须保证合理分配变电站中电源以及负荷这两条回路，借助母联断路器，保证两条母线的电位相同，电源则需要采取并联的方式。然而，在变电站实际运行的过程中，双母线电源的功率以及负荷可能会出现无法匹配的现象，在工作人员切断母联断路器后，双母线中会出现极为明显的电位差。因此，双母线必须并联才能进行倒闸操作。如图1所示，母联断路器CQF 一经切断，如果1号母回路要切换至2号母回路，即使全部的阻隔开关都处于闭合状态，母线两端也会出现电位差，导致电路中产生电弧；如若先将1号母线中的隔离开关闭合，再将2号母线中的隔离开关断开，并切断2 号母线中的隔离开关以及1号母线中的母联断路器CQF，都有可能引发切换回路带负荷拉刀闸事故，需要引起注意。

图 1 变电站双母线接线方式示意图

1.2.2 双母线母联断路器闭锁操作

    如果母线中的母联断路器处于闭锁状态，通常情况下要把1号母线中的全部负荷以及电源回路切换至2号母线上，同时切断母联断路器两侧的隔离开关，并且使母联断路器不再继续运行。如果双母线中的交换功率以及操作回路中的负荷比较小的话，那么采取适当的回路操作是极为必要的，使双母线中的隔离开关的电流保持在适当的范围之内，与此同时，闭合双母线中全部的隔离开关，保证双母线中的点位相同。随后，工作人员需要切断所有的隔离开关，并在检修工作完成之后，打开电路中的母联断路器，此时需要注意使电路和母线中的隔离开关保持一定的距离。采取这种操作的原因是为了将双母线进行直接连接，使电路处于单母线运行状态，进而保证电路运行过程中的负荷保持在额定范围之内，一旦电路发生跳闸，会导致双母线中的隔离开关过热。 

1.3 直流回路操作的危险点及其防范

    直流回路操作是变电所运行人员常见的操作项目：直流系统发生一点接地时查找接地点的检查，某些继电保护及自动装置临时性的检查、退出、投入等。直流回路操作同样存在危险点，如操作方法不正确，也将造成某些保护及自动装置误动作，因此直流回路操作同样应遵守一些规定。

（1）直流控制熔断器（保险）的操作：取下直流控制熔断器时，应先取正极，后取负极。 装上直流熔断器时，应先装负极，后装正极。运行中的保护装置要停用直流电源时，应先停用保护出口连接片，再停用直流回路。恢复时次序相反。母线差动保护、失灵保护停用直流熔断器时，应先停用保护出口连接片，在加用直流回路以后，要检查整个装置工作是否正常，必要时，使用高内阻电压表测量出口连接片两端无电压后，再加用出口连接片。在断路器停电的操作中，断路器的控制熔断器应在拉开开关并做好安全措施（指挂地线或装绝缘罩）之后取下。在断路器送电操作中，断路器的控制熔断器应在拆除安全措施之前装上，这是因为在装上控制熔断器后，可以检查保护装置和控制回路工作状态是否完好。

（2）断路器合闸熔断器（保险）的操作：断路器合闸熔断器是指电磁操动机构的合闸熔断器， 断路器停电操作时，应在断路器断开之后取下，目的是防止在停电操作中，由于某种意外原因，造成误动作而合闸。同理，在断路器送电的操作中，合闸熔断器应该在合上刀闸之后，合上断路器之前装上。

1.4 环形网络并解操作的危险点及其防范

    环形网络（环网）的并解列也称合环、解环操作，是电力系统由一种方式转换为另一种方式的常见操作。环网常由同一电压等级的线路组成，有的也包括变压器，又不同电压等级的线路组成，环网的并解列操作，除应符合线路和变压器本身操作的一般要求外，还具有本身特点，其中最主要的是正确预计操作中每一步骤的潮流分布，以及如何在操作中控制其不超过各元件允许范围。为确保环网并解列操作后电力系统的安全运行，合环操作必须满足下列条件：（1）相位一致，在初次合环或进行可能引起相位变化的检修之后合环操作必须检修相位测定。（2）调整其电压差，最大允许电压差为 20%,特殊情况下，环网并列最大电压差不应超过 30％。（3）系统环状并列时，应注意并列处两侧电压矢量间的角度差，对整个环网内变压器结线角度差必须为 0。对潮流分布产生的功率角，其允许数值应根据环内设备容量、继电保护等限制而定。（4）合环后各元件不过载,各结点电压不超出规定值。（5）系统继电保护应适应环网的方式。 解环操作时主要考虑解环后引起的潮流电压变化、 自动装置继电保护的改变等。

2 安全运行管理措施

2.1 进行安全教育

    对于大型站内技改工程，往往涉及的设备多，既包含一次设备又包含二次设备，既包含直流回路又包含交流回路，且存在大量交叉面，另外还存在施工周期长问题，这些都导致危险点点多面广，所以在开工前需要安排对应的专业人员和班组对施工现场进行全面勘察，并且需要制订出相应的施工方案和各种安全预防措施，然后指挥全体工作人员进行学习，使每个工作人员都对自己工作岗位的职责和工作中容易出现事故的地方有系统性的了解，真正做到安全施工。

2.2 积极开展班前班后

    每天都要组织班前会，安排每个人需要完成的工作，并对出现的问题进行讨论，如果无法提出有效的解决措施，则需要上报专业或变电管理所进行处理。班后会主要是对施工现场的工作进行汇报和总结，总结内容一般包括两票具体的落实情况、缺陷处理及遗留情况、安全措施遗留情况、是否有新增危险点、工作人员是否按照规范作业标准进行施工等。

2.3 对现场安全进行严格检查，完善风险管控机制

    在施工期间，需要认真落实督查，对各种违章行为进行严查，防止出现不必要的安全事故，降低电网和设备运行期间的安全风险的发生；对施工现场进行检查，及时找出存在的不安全因素，加强安全教育，规范违规操作行为；对设备状态进行监察，促进设备安全运行水平的提升。对安全隐患问题进行严格的排查，完善风险管控机制，加强落实施工现场的安全管理工作。同时做好现场工作票安全措施落实和许可工作。

2.4 配置防误装置

    在变电站倒闸操作和管理中，因误操作而产生的危险点比较常见，因此需要从技术角度建立防误装置系统。通过有效的权限管理机制，保证出现误操作时，系统本身及相关人员可以及时通过防误装置进行补救。

3结束语

    在变电站运行过程中，倒闸操作是一项极为关键的内容，电力设施的维护以及电力运行方式的转换都依赖于倒闸操作才能够实现。因此，电力企业应认真分析变电站倒闸操作中的危险点，并采取合理的预控措施，保证变电站安全稳定的运行，为电力用户提供更加优质的服务。

参考文献：

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[2] 甄扬眉.变电站倒闸操作危险源分析与预控措施[J].中国高新技术企业，2017（9）：193- 194.

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