维普资讯 http://www.cqvip.com 甘肃电力技术 变电站倒闸操作的危险点分析及其防范措施 姚强张建华刘彩琴 （兰州超高压输变电公司 甘肃省兰州市 ７３００５０） 【摘要】 倒闸操作是变电运行人员日常工作中最常见的工作，也是变电运行工作最容易出现问题的 环节。倒闸操作关系着变电站及电网的安全运行，也关系着电气设备工作人员的生命及操作人员自身的安全。 分析倒闸操作过程中容易引起误操作的关键步骤和重要环节，掌握其规律性，熟练掌握正确的操作方法，对 防范误操作事故的发生、保证变电站的安全生产具有非常重要的意义。 【关键词】 倒闸操作危险点分析防范措施 １ 引言 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，目的是改变设备的 使用状态，以保证系统改变运行方式或工作的需要。 倒闸操作既有普遍性，又有典型性。电网不同 的运行方式，变电站不同的接线方式，继电保护及 安全自动装置配置的差异以及不同的操作任务，都 状态，必要时要将保护整定时间调整至Ｏｓ。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）在双母线接线方式的倒母线操作过程中， 在母联开关合闸确认两条母线在并列运行的情况 下，必须取下母联开关的控制保险，防止母联开关 误动，造成带负荷拉（合）刀闸。 将影响到倒闸操作的每一个具体步骤。具体到每一 个变电站都有其特定的状况，针对不同的典型操作， 分析其潜在的危险点，罗列出容易引起误操作的重 要环节，掌握其正确的操作方法和步骤，采取必要 的防范措施，对防止误操作事故的发生有很现实的 指导意义。 （３）在双母线倒母线操作的过程中，有两种倒 换次序。一种是将某一元件的母线刀闸合上后，随 即拉开另一母线刀闸；另一种是全部元件都合于一 母线后，再将另一母线的所有刀闸拉开。这要根据 配电装置的具体情况和现场习惯以方便顺序为好。 如我站ｌｌＯｋＶ设备为室内配电装置，为双母线接线， ２母线倒闸操作的危险点及其防范措施 母线的操作是指母线的送电、停电以及母线上 的连接设备在母线间的倒换等。母线是设备的汇集 点，连接元件多，操作工作量大，操作前必须做好 充分的准备，操作时严格按规范化操作进行。 母线操作的危险点：①可能发生带负荷拉、合 两条母线分别位于两个走廊。在倒母线的操作过程 中，应先将一条母线的刀闸全部合上，然后再拉开 另一母线的全部刀闸。同时必须注意，在某一元件 的两个刀闸同时合上时，信号屏和母差保护装 置上互联保护光子牌应亮着：有互联保护压板时， 应先投入互联保护压板。 刀闸事故；②继电保护和自动装置切换错误引起误 （４）由于设备倒换至另一条母线或母线电压互 感器停电时，继电保护及自动装置的电压回路需要 转换到另一电压互感器供电，应注意勿使继电保护 和自动装置失去电压而误动作；避免电压回路接触 不良以及通过电压互感器二次向停电母线反充电， 而引起电压回路保险熔断（快分开关跳闸），，造成继 动：③向空母线充电时电磁式电压互感器与开关断 口电容形成串联谐振。 ＿ｌ１． ：。 母线操作的正确方法及注意事项： （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 维普资讯 http://www.cqvip.com ２ 变电站倒闸操作的危险点分析及其防范措施 电保护装置误动等情况的出现。如我站３３０ｋＶ系统 为３／２接线，虽不存在倒母线的问题，但在一条母 线停电时，因线路保护和主变保护的电压量均取自 两条母线电压互感器，故此时应先将两条母线电压 互感器的二次并列，检查正常后立即断开需停电母 线的电压互感器。在此操作过程中，会出现先将两 条母线电压互感器并列起来，然后将母线停电，在 拉开母线上最后一个电源开关时，由于两条母线电 压互感器二次仍未解列，停电母线将由其电压互感 器二次向母线充电，会造成两母线电压互感器二次 快速开关同时跳闸，电压互感器二次失压。故在此 操作过程中，应切记两母线电压互感器二次并列后， 先将停电母线电压互感器二次快速开关断开，再停 母线。对１ｌＯｋＶ系统来说，由于是双母线接线，刀 闸均带有辅助接点，电压回路是通过刀闸辅助接点 来切换的，故在倒母线时二次不需并列，只有在母 线电压互感器单独停电时才需将两母线电压互感器 二次先并列起来，然后断开停电母线的电压互感器 二次快速开关。 （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做相应的变更。在倒母线 操作过程中，如无特殊情况要求，母差保护应投入 使用。如我站１ｌＯｋＶ母差保护为自适应式ＷＭＺ－４１型 微机母差保护，在一次设备倒闸操作时无需对母差 保护进行任何操作。 （６）对于断口带有均压电容的开关，在停、送 仅带有电磁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磁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）接适当的电阻。 ３环形网络并解列操作的危险点及其防范 环形电网操作存在的危险点有：①解裂时可能 造成其它元件或线路过负荷：②并列时可能造成系 统非同期并列。 环形电网操作的正确方法及注意事项： （１）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 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个步骤的潮流分布，以及 如何在操作中防止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， 相角差小于１０。。 ２）调整其电压差，最大允许电压差为１０％，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，整个环网内变压器接线角度差必 须为零。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、继电保护等而定。甫条件 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，需计算校验继电保护不会误动 作及有关环路设备不过载，运行变压器的接线差３０。， 进行并环操作。 ４）频率相等。待并列两系统的频率差不超过 ０．５Ｈｚ。 ５）合环后各元件不过载，各节点电压不超过 规定值。 ６）系统继电保护应适应环网的方式。 （２）对变电站来讲，并解列操作最常见的是线 路与母线的同期并列操作，危险点是非同期并列， 后果将造成系统事故。故在线路与母线进行同期并 列时，必须同时满足：并列点电压相等（误差不大 于１０％）、初相角相等（相角差小于１０。）和频率相 等（频率差小于０．５Ｈｚ）三个条件。在具体操作过程 中，对线路来讲，应提前联系调度，若是本侧向线 路充电，则在合闸时，不能检同期合闸，只能不检 同期合闸，因为线路不带电，不满足同期并列的条 件；若是线路已带电，由本侧负责并列，则必须进 行检同期并列，防止非同期合闸。 ４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、危机变压器绝缘以及 变压器空载电压升高、使变压器绝缘遭受损坏。 ４．１ 切合空载变压器产生的操作过电压的防范措 维普资讯 http://www.cqvip.com 变电站倒闸操作的危险点分析及其防范措施 ）晦 ５二次回路操作的危险点及其防范措施 二次回路操作是变电站运行值班人员常见的操 作项目，如直流系统发生一点接地时查找接地点的 检查，继电保护及自动装置临时性的检查、退出及 投入等。二次的回路操作同样具有危险点，如操作 方法不正确，也将造成某些保护及自动装置误动作， 变压器中性点接地，主要是避免产生操作过电 压。在１ｌＯｋＶ及以上中性点有效接地系统中，为了 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、降低短路电流及 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 地倒闸操作的正确性上。 变压器中性点接地倒闸操作应遵循下述原则： （１）若数台变压器并列在不同的母线上运行时， 则每一条母线至少需要有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号交中 性点间隙接地。１号变压器停运之前，必须首先合上 ２号变压器的中性点的刀闸；同理，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 变压器中性点的刀闸。 （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 压器充电后中性点接地方式应按正常方式考虑，变 压器中性点保护要根据其接线方式做相应的改变。 ４．２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，也可以适当的降低送端电压。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 大幅度的降低发电厂的电压；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。 因此二次回路操作同样应遵守一些规定。 ５．１保险的操作 （１）取下直流控制保险时，应先取正极，后取 负极。装上直流控制保险时，应先装负极，后装正 极。其目的是防止产生寄生回路，避免保护装置误 动作。装取保险时应迅速，不得连续的接通或断开， 取下或再装上保险之间要有一段时间间隔（不小于 ５ｓ）。 （２）运行中的保护装置要停运直流电源时，应 先退出保护出口压板，再停运直流回路；恢复时次 序相反。 （３）母差保护、失灵保护停运直流保险时，应 先退出出口压板。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 测量出口连片两端无电压后，再加用出口连接片。 （４）在断路器供电操作中，断路器的控制保险 应在拆除安全措施之前装上。这是因为在装上控制 保险后，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前，予以 处理。另外，这时保护装置已处于工作状态，一旦 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 上控制保险，万一断路器未断开将造成带负荷合隔 离开关，使断路器不能跳闸而扩大事故。 （５）在断路器停电的操作中，断路器的控制保 险应在拉开断路器并做好安全措施（指挂地线、合 地刀或装上绝缘罩）之后取下。因为断路器＿旦未 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保险， 则会因断路器不能跳闸而扩大事故。 （６）现在电力系统中对直流电源（包括控制电 源、合闸电源以及保护电源等）多采用快速空气开 关供电，快速空气开关在误碰或振动时容易造成跳 闸，从而中断对直流系统的供电。一旦在快速空气 开关跳闸后，应先将已失电的保护装置的出口压板 退出，然后方可恢复供电。若开关有问题自动跳闸， 则应及时检查或更换该快速空气开关，然后恢复供 维普资讯 http://www.cqvip.com ４ 变电站倒闸操作的危险点分析及其防范措施 电。 （防Ｊ，Ｌ开路）： （７）断路器的合闸保险是指电磁操作机构的合 １）严禁将电流互感器二次回路开路。 闸保险，断路器停电操作时，应在断路器停电之后 ２）根据需要在适当地点将电流互感器二次回 取下，其目的是防止在停电操作中由于某种意外原 路短路，短路应采用短路片或专用短路线，短路应 因，造成动作而合闸。如果合闸熔断器不是在断路 妥善可靠，禁止采用熔丝或一般导线缠绕。 器断开之后取下，而是在拉开隔离开关之后再取， ３）禁止在电流互感器与短路点之间的回路上 一旦在拉开隔离开关时断路器误合闸，就可能造成 进行任何工作。 带负荷拉隔离开关的事故。 （２）在停电的电流互感器二次回路上工作时， ５．２保护压板的投退操作 不论是电流互感器或是套管式电流互感器，只 继电保护装置对电力系统的重要意义是不言而 要是与电流互感器二次回路有关的工作，必须要将 喻的。继电保护装置是通过保护压板（连片）来实 该电流互感器二次去母差保护、启动失灵、失灵远 现投退操作的，故保护压板投退的正确与否关系到 跳及其它相关运行设备的二次端子拆除，防止工作 系统和设备的安全稳定运行。 人员在升流或端子误碰接地时造成运行设备跳闸。 对保护压板的操作注意以下几点： 对３／２接线，在拆除端子时，要特别注意２个电流 （１）在操作保护压板前必须认真核对需操作保 互感器的并列点的和电流端子，在ｌ台停运ｌ台运 护屏的名称及其编号，防止走错屏位，误投、退运 行时，严禁拆除该端子，防止运行电流互感器二次 行设备的保护压板。 开路。如我站３３×ｌ开关和３３×０电流互感器计量 （２）根据工作性质和对保护的要求来决定投退 回路的和电流端子在Ｉ母侧电流互感器端子箱内， 的具体保护压板，如我站３３０ｋＶ开关的位置停信、 该端子任何时候都禁止拆除。 保护停信和三跳停信压板，在开关正常运行时退出， （３）拆除电流互感器二次端子的注意事项： 在开关停运且取下该开关的控制保险时方可投入， １）在拆除电流互感器二次端子时，要认真核 所以在投退保护压板时，一定要搞清楚工作的性质 对电流互感器端子箱的名称，防止走错位置。 和对保护的要求，正确投（退）保护压板。 ２）拆除电流互感器二次端子的项目应在操作 （３）对于需要退出的保护压板，要将功能压板 票中正确反应。在拆除端子时要仔细认真，防止拆 和出口压板同时退出，在做传动试验等需要将压板 错端子。拆完后要认真核对有无拆错的端子。若在 投入时，必须由运行值班人员进行操作，防止工作 拆除的过程中出现端子打火现象则应立即将该端子 人员在工作中擅自误投入压板，造成开关跳闸事故。 恢复好。要特别注意应将中性点的端子（Ｎ幸料）全 （４）对于电压互感器二次、重合闸装置和短引 部拆除。 线保护等有功能切换开关、快速开关和保护投入压 ３）工作结束后，恢复时要仔细核对，检查全 板者，在退出时应先将快速开关和保护投入压板先 部端子都已恢复，且连接牢固可靠。 行断开或退出，然后再切断功能切换开关；投入时 相反。 ６结束语 ５．３ 电流互感器二次回路的工作 总之，电气误操作事故其性质恶劣，后果严重。 电流互感器二次回路在任何时候都不允许开路 发生误操作的原因很多，但运行值班人员的技术素 运行。若二次开路，二次线圈上将感应出很高的电 质不过硬，对要操作的设备或系统不熟悉，对操作 压，其峰值可达几千伏，甚至上万伏。这么高的电 后将引起的设备或电网运行方式变化不清楚，对典 压作用在二次线圈和二次回路上，严重威胁人身和 型倒闸操作的要点没有很好的掌握，对操作过程中 设备安全。另外，二次开路还会造成仪表指示不正 容易引起误操作的关键环节一危险点未予以足够的 常，保护装置可能误动或拒动。 重视等是根本原因。这也提醒运行管理人员，在现 电流互感器在运行中要严禁二次回路开路，在 场规程和典型操作卡修编时，对典型倒闸操作的操 其停电二次回路有工作时要将与其它运行设备有关 作要点要明确予以规定，从技术管理上杜绝误操作 的二次端子打开，防止保护装置误动。 的根源；其次在加强安全教育与运行管理的同时， （１）在运行中的电流互感器二次回路上工作时 （下转第８页） 维普资讯 http://www.cqvip.com ８ 典型３３０ｋＶ输电线路下方空间电磁场分布及电磁防护区域的确定 量值均小于０．１ｍＴ的推荐标准限值。可见，３３０ｋＶ送 ５工频电磁场分布及电磁防护距离 电线路运行后产生的工频磁场强度均小于０．１ｍＴ。 ５．１工频电场分布 ５．３无线电干扰 从图２可知，３３０ｋＶ送电线路产生的电场强度随 从图４可知，３３０ｋＶ送电线路产生的无线电干 导线对地距离的增大呈显著减小趋势。在线路经过 扰场强随导线对地距离的增大呈逐渐减小趋势。在 非居民区、导线最大弛垂离地为７．５ｍ时，距线路中 晴好天气条件下，典型３３０ｋＶ单回路送电线路边导 心０～５０ｍ的工频电场强度垂直分量在０．１１５～ 线外２０ｍ处、８０％时间概率下０．５ＭＨｚ的无线电干扰 ８．７１６ｋＶ／ｍ之间。离线路中心ｌＯｍ处（即离边相导线 场强值为４８．３＂￣５０－３ ｄＢ（ｐＶ／ｍ），满足《高压交流架 ３ｍ处）的工频电场强度垂直分量７．６０６ｋＶ／ｍ，大于 空送电线路无线电干扰限值》（ＧＢ１５７０７．１９９５）规定 ４ｋＶ／ｍ推荐标准限值。离线路中心１５ｍ处（即离边相 的在距边相导线投影２０ｍ处、测试频率为０．５ＭＨｚ 导线８ｍ处）的工频电场强度垂直分量３．７１ｌｋＶ／ｍ， 的晴好天气条件下不大于５３ｄＢ（ｐＶ／ｍ）的要求。 小于４ｋＶ／ｍ推荐标准限值。当计算点离线路中心距 ５．４电磁防护区域的确定 离大于或等于１５ｍ后，其产生的工频电场强度均小 对典型３３０ｋＶ送电线路产生的电磁场计算可知， 于４ｋＶ／ｍ推荐标准限值。当线路经过居民区、导线 在线路经过非居民区最大弛垂处离地７．５ｍ高度时， 最大弛垂离地为８．５ｍ时，距线路中心Ｏ－－￣５０ｍ的工 线路的工程拆迁距离为离线路中心ｌＯｍ处，线路的 频电场强度垂直分量０．１２６～７．１６９ｋｖ／ｍ。离线路中 环保拆迁距离为离线路中心１５ｍ处：在线路经过居 心ｌＯｍ处（即离边相导线３ｍ处）的工频电场强度垂 民区最大弛垂处离地８．５ｍ高度时，线路的工程拆迁 直分量６．５２３ｋＶ／ｍ，大于４ｋＶ／ｍ推荐标准限值。离线 距离为离线路中心１５ｍ处，线路的环保拆迁距离为 路中心１５ｍ处（即离边相导线８ｍ处）的工频电场强 离线路中心１５ｍ处。因此，对采用自立铁塔，线间 度垂直分量３．５８９ｋＶ／ｍ。当计算点离线路中心距离大 距离为６．５～７．Ｏｍ的典型３３０ｋＶ送电线路考虑到线 于或等于１５ｍ后，其产生的工频电场强度均小于 路导线两侧３ｍ拆迁距离、６ｍ的风偏距离及环保拆迁 ４ｋＶ／ｍ推荐标准限值。 距离，最后确定典型３３０ｋＶ送电线路电磁防护区域 ５．２工频磁场分布 为距线路中心两侧各１５ｍ的线路走廊。 从图３可知，３３０ｋＶ送电线路产生的电场强度随 导线对地距离的增大呈显著减小趋势。在导线对地 距离为６．５ｍ，￣１４ｍ的不同计算高度下，离线路中心 Ｏ－－￣５０ｍ的工频磁场强度水平分量、垂直分量及合成 收稿日期：２００７－０１－１０ （上接第４页） 参考文献 ｌ陈家斌．电气设各运行维护及故障处理．北京：中国水利水 电出版社，２００３． 要花大力气抓好职工基本操作技能的培训工作，加 ２孙成宝．变电站值班．北京：中国电力出版社，２００３． 大“两票三制”的执行和考核力度，教育职工爱职 ３蒋芳林．万荣兴．变电运行技术．兰州：甘肃文化出版社． 尽责，从平凡的运行工作中找到归属感和个人荣誉 １９９４． 感，形成“人人讲安全、人人保安全”的良好工作 ４兰州供电局，兰州供电局变电站运行规程．１９９９． 氛围，这样我们安全生产才有了保障，误操作事故 方可杜绝。 收稿日期：２００７－０１－１０
