典型倒閘操作的危險點及其防范措施

〔摘要〕電氣設(shè)備或電力系統(tǒng)的倒閘操作具有典型性，分析其操作過程中容易引起誤操作的重要環(huán)節(jié)，說明掌握正確的操作方法，對防范誤操作事故的發(fā)生具有現(xiàn)實的意義。
〔關(guān)鍵詞〕倒閘操作；危險點；防范措施
倒閘操作是指電氣設(shè)備或電力系統(tǒng)由一種狀態(tài)變換到另一種運行狀態(tài)，由一種運行方式轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N運行方式的一系列有序的操作。倒閘操作既有其典型性，又有其特殊性，電網(wǎng)不同的運行方式，變電站不同的主結(jié)線，繼電保護(hù)及自動裝置配置的差異以及不同的操作任務(wù)，都將影響到倒閘操作的每一具體步驟。因此，針對不同的典型操作，分析其潛在的危險點——即容易引起誤操作的重要環(huán)節(jié)，掌握其正確的方法及步驟，對防范誤操作事故的發(fā)生，有很現(xiàn)實的指導(dǎo)作用。
1變壓器操作的危險點及其防范
變壓器的操作通常包括向變壓器充電、帶負(fù)荷、并列、解列、切斷空載變壓器等項內(nèi)容，是電氣倒閘操作中最常見的典型操作之一。
變壓器操作的危險點主要有：一是切合空載變壓器過程中可能出現(xiàn)的操作過電壓，危及變壓器絕緣；二是變壓器空載電壓升高，使變壓器絕緣遭受損壞。
1.1切合空載變壓器產(chǎn)生操作過電壓的防范措施
變壓器中性點接地，主要是避免產(chǎn)生操作過電壓。在110kV及以上大電流接地系統(tǒng)中，為了限制單相接地短路電流，部分變壓器中性點是不接地的，也就是說：變壓器中性點接地數(shù)量和在網(wǎng)絡(luò)中的位置是綜合變壓器的絕緣安全、降低短路電流、繼電保護(hù)可靠動作等要求決定的。切合空載變壓器或解、并列電源系統(tǒng)，若將變壓器中性點接地，操作時斷路器發(fā)生三相不同期動作或出現(xiàn)非對稱開斷，可以避免發(fā)生電容傳遞過電壓或失步工頻過電壓所造成的事故。所以，防范切合空載變壓器產(chǎn)生操作過電壓造成的危害，應(yīng)集中在變壓器中性點接地刀閘操作的正確性上。
變壓器中性點接地刀閘操作應(yīng)遵循下述原則：
(1)若數(shù)臺變壓器并列于不同的母線上運行時，則每一條母線至少需有1臺變壓器中性點直接接地，以防止母聯(lián)開關(guān)跳開后使某一母線成為不接地系統(tǒng)。
(2)若變壓器低壓側(cè)有電源，則變壓器中性點必須直接接地，以防止高壓側(cè)開關(guān)跳閘，變壓器成為中性點絕緣系統(tǒng)。
(3)若數(shù)臺變壓器并列運行，正常時只允許1臺變壓器中性點直接接地。在變壓器操作時，應(yīng)始終至少保持原有的中性點直接接地個數(shù)，例如2臺變壓器并列運行，1號變中性點直接接地，2號變中性點間隙接地。1號變壓器停運之前，必須首先合上2號變壓器的中性點刀閘，同樣地必須在1號變壓器(中性點直接接地)充電以后，才允許拉開2號變壓器中性點刀閘。
(4)變壓器停電或充電前，為防止開關(guān)三相不同期或非全相投入而產(chǎn)生過電壓影響變壓器絕緣，必須在停電或充電前將變壓器中性點直接接地。變壓器充電后的中性點接地方式應(yīng)按正常運行方式考慮，變壓器的中性點保護(hù)要根據(jù)其接地方式做相應(yīng)的改變。
1.2變壓器空載電壓升高的防范措施
調(diào)度員在指揮操作時應(yīng)當(dāng)設(shè)法避免變壓器空載電壓升高，如投入電抗器、調(diào)相機(jī)帶感性負(fù)荷以及改變有載調(diào)壓變壓器的分接頭等以降低受端電壓。此外，也可以適當(dāng)?shù)亟档退投穗妷骸Ｋ投巳绻菃为毾蛞蛔冸娬竟╇姷陌l(fā)電廠，可以按照設(shè)備要求較大幅度地降低發(fā)電廠的電壓；如果發(fā)電廠還有其它負(fù)荷時，在有可能的條件下，可將發(fā)電廠的母線解列，以一部分電源單獨按設(shè)備要求調(diào)整電壓。
2母線倒閘操作的危險點及其防范
母線的操作是指母線的送電、停電，以及母線上的設(shè)備在兩條母線間的倒換等。母線是設(shè)備的匯合場所，連接元件多，操作工作量大，操作前必須做好充分的準(zhǔn)備，操作時嚴(yán)格按序進(jìn)行。
母線操作潛在的危險點：一是可能發(fā)生的帶負(fù)荷拉刀閘事故；二是繼電保護(hù)及自動裝置切換錯誤引起的誤動；三是向空載母線充電時電感式電壓互感器與開關(guān)斷口電容形成的串聯(lián)諧振。
母線操作的正確方法及需注意的事項有：
(1)備用母線的充電，有母聯(lián)開關(guān)時應(yīng)使用母聯(lián)開關(guān)向母線充電。母聯(lián)開關(guān)的充電保護(hù)應(yīng)在投入狀態(tài)，必要時要將保護(hù)整定時間調(diào)整到0。這樣，如果備用母線存在故障，可由母聯(lián)開關(guān)切除，防止事故擴(kuò)大。如無母聯(lián)開關(guān)，確認(rèn)備用母線處于完好狀態(tài)，也可用刀閘充電，但在選擇刀閘和編制操作順序時，應(yīng)注意不要出現(xiàn)過負(fù)荷。
(2)除用母聯(lián)開關(guān)充電之外，在母線倒閘過程中，母聯(lián)開關(guān)的操作電源應(yīng)拉開，防止母聯(lián)開關(guān)誤跳閘，造成帶負(fù)荷拉刀閘事件。
(3)一條母線上所有元件須全部倒換至另一母線時，有兩種倒換次序，一種是將某一元件的刀閘合于一母線之后，隨即拉開另一母線刀閘；另一種是全部元件都合于一母線之后，再將另一母線的所有刀閘拉開。這要根據(jù)操作機(jī)構(gòu)位置(兩母線刀閘在一個走廊上或兩個走廊上)和現(xiàn)場習(xí)慣決定。
(4)由于設(shè)備倒換至另一母線或母線上的電壓互感器停電，繼電保護(hù)及自動裝置的電壓回路需要轉(zhuǎn)換由另一電壓互感器給電時，應(yīng)注意勿使繼電保護(hù)及自動裝置因失去電壓而誤動作。避免電壓回路接觸不良以及通過電壓互感器二次向不帶電母線反充電，而引起的電壓回路熔斷器熔斷，造成繼電保護(hù)誤動等情況的出現(xiàn)。
(5)進(jìn)行母線操作時應(yīng)注意對母差保護(hù)的影響，要根據(jù)母差保護(hù)運行規(guī)程作相應(yīng)的變更。在倒母線操作過程中無特殊情況下，母差保護(hù)應(yīng)在投入使用中。母線裝有自動重合閘，倒母線后如有必要，重合閘方式也應(yīng)相應(yīng)改變。
(6)作為國產(chǎn)SW-220少油開關(guān)停送僅帶有電感式電壓互感器的空母線時，為避免開關(guān)觸頭間的并聯(lián)電容與電感式電壓互感器感抗形成串聯(lián)諧振，母線停送電前應(yīng)將電壓互感器刀閘拉開或在電壓互感器的二次回路內(nèi)并(串)接適當(dāng)電阻。
3直流回路操作的危險點及其防范
直流回路操作是變電站、發(fā)電廠運行值班人員常見的操作項目：直流系統(tǒng)發(fā)生一點接地時查找接地點的檢查，某些繼電保護(hù)及自動裝置臨時性的檢查、退出、投入等。直流回路操作同樣存在危險點，如操作方法不正確，也將造成某些保護(hù)及自動裝置誤動作，因此直流回路操作同樣應(yīng)遵守一些規(guī)定。
3.1直流控制熔斷器(即保險)的操作
(1)取下直流控制熔斷器時，應(yīng)先取正極，后取負(fù)極。裝上直流控制熔斷器時，應(yīng)先裝負(fù)極，后裝正極。這樣做的目的是防止產(chǎn)生寄生回路，避免保護(hù)裝置誤動作。裝、取熔斷器應(yīng)迅速，不得連續(xù)地接通和斷開，取下和再裝上之間要有一段時間間隔(應(yīng)不小于5s)。
(2)運行中的保護(hù)裝置要停用直流電源時，應(yīng)先停用保護(hù)出口連接片，再停用直流回路。恢復(fù)時次序相反。
(3)母線差動保護(hù)、失靈保護(hù)停用直流熔斷器時，應(yīng)先停用出口連接片。在加用直流回路以后，要檢查整個裝置工作是否正常，必要時，使用高內(nèi)阻電壓表測量出口連接片兩端無電壓后，再加用出口連接片。
(4)在斷路器停電的操作中，斷路器的控制熔斷器應(yīng)在拉開開關(guān)并做好安全措施(指掛地線或裝絕緣罩)之后取下。因為當(dāng)斷路器萬一未斷開，造成帶負(fù)荷拉隔離開關(guān)時，斷路器的保護(hù)可動作于跳閘。如果在拉開隔離開關(guān)之前取下熔斷器，則會因斷路器不能跳閘而擴(kuò)大事故。
(5)在斷路器送電操作中，斷路器的控制熔斷器應(yīng)在拆除安全措施之前裝上。這是因為在裝上控制熔斷器后，可以檢查保護(hù)裝置和控制回路工作狀態(tài)是否完好。如有問題，可在安全措施未拆除時，予以處理。另外，這時保護(hù)裝置已處于準(zhǔn)備工作狀態(tài)，萬一在后面的操作中，因斷路器的原因造成事故，保護(hù)回路可以動作于跳閘。如果在合上隔離開關(guān)后，再裝上控制熔斷器，萬一因斷路器未斷開造成帶負(fù)荷合隔離開關(guān)，使斷路器不能跳閘而擴(kuò)大事故。
3.2斷路器合閘熔斷器(即保險)的操作
斷路器合閘熔斷器是指電磁操動機(jī)構(gòu)的合閘熔斷器，斷路器停電操作時，應(yīng)在斷路器斷開之后取下，目的是防止在停電操作中，由于某種意外原因，造成誤動作而合閘；如果合閘熔斷器不是在斷路器斷開之后取下，而是在拉開隔離開關(guān)之后再取，那么萬一在拉隔離開關(guān)時斷路器誤合閘，就可能造成帶負(fù)荷拉隔離開關(guān)的事故。
同理，在斷路器送電的操作中，合閘熔斷器應(yīng)該在推上隔離開關(guān)之后，合上斷路器之前裝上。
4環(huán)形網(wǎng)絡(luò)并解列操作的危險點及其防范
環(huán)形網(wǎng)絡(luò)(或稱環(huán)網(wǎng))的并解列也稱合環(huán)、解環(huán)操作，是電力系統(tǒng)由一種方式轉(zhuǎn)換為另一種方式的常見操作。環(huán)網(wǎng)常由同一電壓等級的線路組成，有的也包括變壓器，由不同電壓等級的線路組成。環(huán)網(wǎng)的并解列操作，除應(yīng)符合線路和變壓器本身操作的一般要求外，還具有本身的特點，其中最主要的是正確預(yù)計操作中每一步驟的潮流分布，以及如何在操作中控制其不超過各元件允許范圍。為確保環(huán)網(wǎng)并解列操作后電力系統(tǒng)的安全運行，合環(huán)操作必須滿足下述條件：
(1)相位一致。在初次合環(huán)或進(jìn)行可能引起相位變化的檢修之后合環(huán)操作，必須進(jìn)行相位測定。
(2)調(diào)整其電壓差，最大允許電壓差為20%，特殊情況下，環(huán)網(wǎng)并列最大電壓差不應(yīng)超過30%。
(3)系統(tǒng)環(huán)狀并列時，應(yīng)注意并列處兩側(cè)電壓向量間的角度差，對整個環(huán)網(wǎng)內(nèi)變壓器結(jié)線角度差必須為0。對潮流分布產(chǎn)生的功率角，其允許數(shù)值應(yīng)根據(jù)環(huán)內(nèi)設(shè)備容量、繼電保護(hù)等限制而定。有條件時，操作前應(yīng)檢查相角差和電壓差并估算合環(huán)潮流。特殊情況下，為避免停電切換的損失負(fù)荷，如環(huán)路的內(nèi)阻抗較大，須計算校驗繼電保護(hù)不會誤動作及有關(guān)環(huán)路設(shè)備不過載，允許變壓器的結(jié)線差30。進(jìn)行并環(huán)操作。
(4)合環(huán)后各元件不過載，各結(jié)點電壓不超出規(guī)定值。
(5)系統(tǒng)繼電保護(hù)應(yīng)適應(yīng)環(huán)網(wǎng)的方式。
解環(huán)操作時主要考慮解環(huán)后引起的潮流電壓變化、負(fù)荷轉(zhuǎn)移、以及自動裝置繼電保護(hù)的改變等。
5結(jié)束語
電氣誤操作事故其性質(zhì)惡劣，后果嚴(yán)重。發(fā)生誤操作的原因很多，但運行值班人員技術(shù)素質(zhì)不過硬，對要操作的設(shè)備或系統(tǒng)不熟悉，對操作后將引起的設(shè)備或電網(wǎng)運行方式的變化不清楚，對典型倒閘操作的操作要點沒能很好領(lǐng)悟，對操作過程中容易引起誤操作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)——即危險點未予足夠重視，是一個根本原因。這也提醒運行管理人員，在現(xiàn)場規(guī)程修編時，對于典型倒閘操作的操作要點要明確予以規(guī)定，在加強安全教育與運行管理的同時，要花大力氣抓好職工的技術(shù)培訓(xùn)工作。