典型倒闸操作的危险点及其防范措施

〔摘要〕电气设备或电力系统的倒闸操作具有典型性，分析其操作过程中容易引起误操作的重要环节，说明掌握正确的操作方法，对防范误操作事故的发生具有现实的意义。
〔关键词〕倒闸操作；危险点；防范措施
倒闸操作是指电气设备或电力系统由一种状态变换到另一种运行状态，由一种运行方式转变为另一种运行方式的一系列有序的操作。倒闸操作既有其典型性，又有其特殊性，电网不同的运行方式，变电站不同的主结线，继电保护及自动装置配置的差异以及不同的操作任务，都将影响到倒闸操作的每一具体步骤。因此，针对不同的典型操作，分析其潜在的危险点——即容易引起误操作的重要环节，掌握其正确的方法及步骤，对防范误操作事故的发生，有很现实的指导作用。
1变压器操作的危险点及其防范
变压器的操作通常包括向变压器充电、带负荷、并列、解列、切断空载变压器等项内容，是电气倒闸操作中最常见的典型操作之一。
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，危及变压器绝缘；二是变压器空载电压升高，使变压器绝缘遭受损坏。
1.1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，也就是说：变压器中性点接地数量和在网络中的位置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，操作时断路器发生三相不同期动作或出现非对称开断，可以避免发生电容传递过电压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。
变压器中性点接地刀闸操作应遵循下述原则：
(1)若数台变压器并列于不同的母线上运行时，则每一条母线至少需有1台变压器中性点直接接地，以防止母联开关跳开后使某一母线成为不接地系统。
(2)若变压器低压侧有电源，则变压器中性点必须直接接地，以防止高压侧开关跳闸，变压器成为中性点绝缘系统。
(3)若数台变压器并列运行，正常时只允许1台变压器中性点直接接地。在变压器操作时，应始终至少保持原有的中性点直接接地个数，例如2台变压器并列运行，1号变中性点直接接地，2号变中性点间隙接地。1号变压器停运之前，必须首先合上2号变压器的中性点刀闸，同样地必须在1号变压器(中性点直接接地)充电以后，才允许拉开2号变压器中性点刀闸。
(4)变压器停电或充电前，为防止开关三相不同期或非全相投入而产生过电压影响变压器绝缘，必须在停电或充电前将变压器中性点直接接地。变压器充电后的中性点接地方式应按正常运行方式考虑，变压器的中性点保护要根据其接地方式做相应的改变。
1.2变压器空载电压升高的防范措施
调度员在指挥操作时应当设法避免变压器空载电压升高，如投入电抗器、调相机带感性负荷以及改变有载调压变压器的分接头等以降低受端电压。此外，也可以适当地降低送端电压。送端如果是单独向一变电站供电的发电厂，可以按照设备要求较大幅度地降低发电厂的电压；如果发电厂还有其它负荷时，在有可能的条件下，可将发电厂的母线解列，以一部分电源单独按设备要求调整电压。
2母线倒闸操作的危险点及其防范
母线的操作是指母线的送电、停电，以及母线上的设备在两条母线间的倒换等。母线是设备的汇合场所，连接元件多，操作工作量大，操作前必须做好充分的准备，操作时严格按序进行。
母线操作潜在的危险点：一是可能发生的带负荷拉刀闸事故；二是继电保护及自动装置切换错误引起的误动；三是向空载母线充电时电感式电压互感器与开关断口电容形成的串联谐振。
母线操作的正确方法及需注意的事项有：
(1)备用母线的充电，有母联开关时应使用母联开关向母线充电。母联开关的充电保护应在投入状态，必要时要将保护整定时间调整到0。这样，如果备用母线存在故障，可由母联开关切除，防止事故扩大。如无母联开关，确认备用母线处于完好状态，也可用刀闸充电，但在选择刀闸和编制操作顺序时，应注意不要出现过负荷。
(2)除用母联开关充电之外，在母线倒闸过程中，母联开关的操作电源应拉开，防止母联开关误跳闸，造成带负荷拉刀闸事件。
(3)一条母线上所有元件须全部倒换至另一母线时，有两种倒换次序，一种是将某一元件的刀闸合于一母线之后，随即拉开另一母线刀闸；另一种是全部元件都合于一母线之后，再将另一母线的所有刀闸拉开。这要根据操作机构位置(两母线刀闸在一个走廊上或两个走廊上)和现场习惯决定。
(4)由于设备倒换至另一母线或母线上的电压互感器停电，继电保护及自动装置的电压回路需要转换由另一电压互感器给电时，应注意勿使继电保护及自动装置因失去电压而误动作。避免电压回路接触不良以及通过电压互感器二次向不带电母线反充电，而引起的电压回路熔断器熔断，造成继电保护误动等情况的出现。
(5)进行母线操作时应注意对母差保护的影响，要根据母差保护运行规程作相应的变更。在倒母线操作过程中无特殊情况下，母差保护应在投入使用中。母线装有自动重合闸，倒母线后如有必要，重合闸方式也应相应改变。
(6)作为国产SW-220少油开关停送仅带有电感式电压互感器的空母线时，为避免开关触头间的并联电容与电感式电压互感器感抗形成串联谐振，母线停送电前应将电压互感器刀闸拉开或在电压互感器的二次回路内并(串)接适当电阻。
3直流回路操作的危险点及其防范
直流回路操作是变电站、发电厂运行值班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。
3.1直流控制熔断器(即保险)的操作
(1)取下直流控制熔断器时，应先取正极，后取负极。装上直流控制熔断器时，应先装负极，后装正极。这样做的目的是防止产生寄生回路，避免保护装置误动作。装、取熔断器应迅速，不得连续地接通和断开，取下和再装上之间要有一段时间间隔(应不小于5s)。
(2)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。
(3)母线差动保护、失灵保护停用直流熔断器时，应先停用出口连接片。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。
(4)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。因为当断路器万一未断开，造成带负荷拉隔离开关时，断路器的保护可动作于跳闸。如果在拉开隔离开关之前取下熔断器，则会因断路器不能跳闸而扩大事故。
(5)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。如有问题，可在安全措施未拆除时，予以处理。另外，这时保护装置已处于准备工作状态，万一在后面的操作中，因断路器的原因造成事故，保护回路可以动作于跳闸。如果在合上隔离开关后，再装上控制熔断器，万一因断路器未断开造成带负荷合隔离开关，使断路器不能跳闸而扩大事故。
3.2断路器合闸熔断器(即保险)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；如果合闸熔断器不是在断路器断开之后取下，而是在拉开隔离开关之后再取，那么万一在拉隔离开关时断路器误合闸，就可能造成带负荷拉隔离开关的事故。
同理，在断路器送电的操作中，合闸熔断器应该在推上隔离开关之后，合上断路器之前装上。
4环形网络并解列操作的危险点及其防范
环形网络(或称环网)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，由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，还具有本身的特点，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述条件：
(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，必须进行相位测定。
(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向量间的角度差，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。有条件时，操作前应检查相角差和电压差并估算合环潮流。特殊情况下，为避免停电切换的损失负荷，如环路的内阻抗较大，须计算校验继电保护不会误动作及有关环路设备不过载，允许变压器的结线差30。进行并环操作。
(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、负荷转移、以及自动装置继电保护的改变等。
5结束语
电气误操作事故其性质恶劣，后果严重。发生误操作的原因很多，但运行值班人员技术素质不过硬，对要操作的设备或系统不熟悉，对操作后将引起的设备或电网运行方式的变化不清楚，对典型倒闸操作的操作要点没能很好领悟，对操作过程中容易引起误操作的关键环节——即危险点未予足够重视，是一个根本原因。这也提醒运行管理人员，在现场规程修编时，对于典型倒闸操作的操作要点要明确予以规定，在加强安全教育与运行管理的同时，要花大力气抓好职工的技术培训工作。