倒闸操作工作在变电运行中占有着非常重要的位置,误操作是导致人为设备事故和人身伤亡事故的主要根源,确保倒闸操作的准确性是电力系统保证安全经济运行的一项重要工作。要保障变电站的安全持续稳定运行,就必须从微观方面入手,在小环节上下工夫,做到危险点预控,才能消灭一切有可能影响安全的隐患和潜在危险,从而保证安全可靠地供电。
提出变电站运行操作细节中存在的问题并进行探讨,其一是加强对运行工作的重视和提醒运行人员做好危险点预控管理工作;其二是对目前一些运行事故展开讨论,并对运行操作中的一些细节问题进行分析,以实现统一规定和规范管理,从而杜绝由于隐患引起不该发生的事故。
1.标示牌
标示牌是提醒运行和工作人员及进入设备现场的人员,明显标示此间隔目前的状态,更重要的是提醒操作人员不要误入带电间隔和误操作。标示牌作为《电业安全工作规程》中保证安全技术措施4项中的1项,其作用不言而喻。由于变电站依照站内办理的工作票所列安全措施进行布置,不受理站外工作票,只按调令执行停电的操作。所以变电站内办理工作票的调令程序不能与站外工作等同,其在《电业安全工作规程》第84条已明确:“如果线路上有工作,应在开关和刀开关操作把手上悬挂‘禁止合闸,线路有人工作’标示牌,标示牌的悬挂和拆除,应按调度员的命令执行”。有的调度员没有认真学习《电业安全工作规程》;有的调度员安全意识不够,认为站外工作时站内人员误动的概率很小,嫌此项调令字多麻烦,便按照惯例维持现状而不去改变。
线路外侧有工作时,悬挂“禁止合闸,线路有人工作”标示牌必须有调度程序。当线路外侧有工作时,悬挂“禁止合闸,线路有人工作”标示牌应结合调度命令的类别而定其是否进入调度程序,取决于调度命令。
《调度规程》规定计划停电检修,检修单位必须至少提前1天向调度提出申请,申请必须说明停电范围、检修内容及时间等,运行方式、继电保护责任人签字后交回值班调度员,由其将检修申请单内容通知有关单位,其中包括变电值班员,变电值班员由此可知线路停电后,该线路上是否有工作。
在调度操作命令中,调度命令分为综合命令、逐项命令、即时命令3种,在《调度规程》中对各种调度命令都有明确的规定。当运行线路转检修,变电站需要断开该线路开关及其两侧刀开关做安全措施时,若调度采用综合命令,现场具体实施操作,该综合命令已包含悬挂“禁止合闸,线路有人工作”标示牌。若调度命令是逐项命令,悬挂标示牌必须进入调度程序。
2.重合闸
一些电力调度人员在下令开关停运前,不要求退出自动重合闸。理由是:开关停运一般是限电或方式需要,既无站内工作又无线路工作,所以退出自动重合闸是不必要的操作。甚至有的开关停运调令也不退出自动重合闸。有的运行人员则在开关停运前退出自动重合闸,可是到开关投运时重合闸又不在调令程序中,故出现没投自动重合闸的现象。这种情况的存在还比较普遍。
此问题是由于继电保护的投退管理制度执行不严而造成的,设备不允许无保护运行,即使特殊原因在后备保护投入的情况下,主保护的退出也应经调度及主管部门特批才可退出保护几分钟,并在限时的时间内恢复。同样的道理,设备从停运到投运的这个时段里,即使不进行任何工作,也不能排除线路上在这个时段里就没有故障,甚至是大事故。如果在没有退出自动重合闸的情况下送电,线路有故障使开关跳闸,自动重合闸动作一次再合上,如果属于永久性短路接地使开关又跳开,会造成开关多跳闸一次;如果自动重合闸充电时间快,出现连跳等情况影响就更大;再如果开关允许跳闸次数刚满,则多跳一次,其后果将更加不堪设想。
开关的拉、合操作可通过操作控制把手、后台机或遥控来实现。由电磁式重合闸的原理可知:重合闸继电器中有一电容C,当开关合闸后,经15~25s电容C充电完毕,为重合闸动作做好准备。当开关处于分位时,电容C处于放电状态,放电时间很短。当通过控制操作把手拉开开关时,在开关跳闸时间内,将电容C上的电压放光,跳闸操作后放电回路仍然接通,下次手动合闸于故障线路时,重合闸不会动作。当手动合闸时,由于电容C充电时间远大于保护动作时间(线路保护的最长动作时间为3.5s),电容C上的电压不足以使重合闸继电器动作。为防止重合闸继电器某些接点粘住,出现开关多次跳闸、合闸现象,控制回路中设置了一继电器,其一对接点在断路器第二次跳闸后断开合闸线圈回路,使断路器不能多次合闸。对采用微机保护的,当通过后台机合上开关后,微机通过计时,一般经过10s及以上显示“重合闸准备就绪”,开关跳闸后,微机经过逻辑判断决定是否启动重合闸;当通过后台机拉开开关时,经手分继电器闭锁重合闸。遥控操作线路开关时,原理同上。
对于自动重合闸的退出和投入应严格执行继电保护的管理规定,虽然线路停运后,重合闸不具备再启动的条件,但从继电保护管理规定和安全运行的两方面考虑,应把其纳入调度程序。
3.消弧线圈改档该不该验电
变电站对消弧线圈改档的操作存在着危险性,如果在拉开刀开关的瞬间,消弧线圈内部线圈中间发生断路故障,那么在断点处靠近一次引接线部分可能存在残余电荷和悬浮电压。而在不做任何安全措施的情况下进入遮栏改档,就会造成消弧线圈向操作人员瞬时放电的事故,其后果不堪设想。
变电站人员对消弧线圈改档前应有验电这个操作项目,采用相应电压等级的验电器验明电压情况,显示有电则必须在放尽残余电荷后才可工作。甚至在必要情况下应装设接地线,从而杜绝消弧线圈操作中可能发生的人身触电或灼伤事故。
4.合闸保险和控制保险
《电业安全运行规程》和《电业安全工作规程》中没有对实际倒闸操作过程中取下合闸保险作出具体规定。许多电力局都有各自的规定,没有统一的规范和标准。比较突出的是“两票说明”上这样规定:“无开关检修工作时,操作中不必取下合闸保险”。所以在变电站内无任何工作的情况下(如线路工作或线路对侧工作),变电站的操作中不取下合闸保险,这种情况很普遍。
高压断路器(以下称开关)的合闸与跳闸是按照它本身的控制回路实现的,控制回路的操作电源是通过控制熔断器(以下称保险)提供的。因此,控制回路的控制保险是高压开关合闸与跳闸过程中不可缺少的一个元件。
在现行《电业安全工作规程》(发电厂及变电站电气部分)的第19条中作了如下规定:“停电拉闸操作必须按照开关、负荷侧刀开关、母线侧刀开关的顺序依次操作,送电合闸的顺序与此相反。严防带负荷拉刀开关”。但对保险的操作未作规定。在实际工作中,在开关进行停(送)电操作后(前),为了防止误操作以及考虑到检修工作的安全,将控制保险取下,以断开控制回路的电源。
由于《电业安全工作规程》中对保险的操作未作规定,因此在进行开关操作之后(前)取下(投入)控制保险,还是刀开关操作完毕后(前)取下(投入)控制保险,目前各个发电厂、变电站的做法各有差异。
停电时,在开关断开之后就取下控制保险,然后再进行刀开关的操作;送电时,在刀开关操作完毕后,再投入控制保险进行开关操作。这种顺序可以防止操作人员在进行刀开关操作的过程中,有人误合开关而形成带负荷拉(合)刀开关的事故。但它有明显的不足之处,就是开关的位置指示在断开位置而实际未断开或开关检修后未断开,进行刀开关的操作时,若发生带负荷拉(合)刀开关,由于开关控制保险未投,开关不能启动保护跳闸而使事故扩大。因此,在送电时,在刀开关操作之前就投入控制保险。这样的操作方式,只要操作人员能够按照正常的操作顺序进行,即使开关位置指示在断开位置而实际未断开,或在开关检修后未断开的情况下以及在不可想象到的任何情况下发生带负荷拉(合)刀开关时,开关均能正确启动保护跳闸,将故障切除。这种操作方式的唯一缺点就是当操作人员进行刀开关操作时,如果有人误合开关,会造成带负荷拉(合)刀开关的事故。但只要在刀开关的操作过程中,开关的控制把手上挂上“禁止合闸,有人工作”的标示牌,就可避免这种事故的发生。
因此建议将《电业安全工作规程》的第19条改为“停电拉闸操作必须按照开关、负荷侧刀开关、母线侧刀开关、取下开关控制保险的顺序依次操作,送电合闸的顺序与此相关。严防带负荷拉刀开关”。
合闸保险是最重要的一道预防误动的关口,如果不取下合闸保险,合闸回路畅通,开关随时都有可能误动合上,这就留下了操作中的危险点。当开关退出运行操作时,拉开开关后在不取下合闸保险的情况下拉刀开关前的瞬间,开关若误动合闸,此时将造成带负荷拉刀开关的恶性事故。同样的道理,如果在开关投运的操作中,合刀开关的同时开关误动合上,会造成带负荷合刀开关的恶性事故,甚至造成操作人员的伤亡事故。因此,在站内或站外有工作停运开关的操作,应按程序取下合闸,控制保险。而在取下保险的同时,还要根据开关操作机构的型式释放开关操作机构储存的能量,以确保操作工作的安全。
5.旁路刀开关的拉合(www.daowen.com)
图2-1 典型的倒闸操作程序
变电站在转旁路带出线的倒闸操作程序中存在的危险点较多,比较典型的倒闸操作程序如图2-1所示。
在模拟屏上模拟操作步骤如下:
1)投入##转旁路保护。
2)##转旁路开关投运向旁母充电。
3)合上××出线旁路刀开关。
4)投入##转旁路自动重合闸。
5)退出××出线自动重合闸。
6)××出线开关退出运行。
恢复方式则相反。这种操作程序不属于误操作,但是存在危险点。而且,这种方式在各个电力局还比较普遍。在这个调令操作程序中,出现了人们对等电位操作概念模糊的理解问题,认为只要属于等电位就可以任意操作。其实在操作中,等电位与等电位操作是两个不同的概念,它们的条件不同。在本程序第3项合上旁路刀开关的操作就是一个例子,如图2-1所示。其一:当操作到第3项“合上××旁路刀开关”时,如果在操作人员操作的瞬间,××出线误动或线路短路接地使出线开关跳闸,此时合旁路刀开关就会造成转旁路带负荷合刀开关或带负荷接地故障点。同样的道理,尤其在恢复运行方式时,拉××出线旁路刀开关的操作,会造成转旁路带负荷拉刀开关。其二:特殊原因必须这样操作时,为了保证人身安全,应在拉合旁路刀开关前取下出线开关控制保险,操作后及时恢复。这种措施不可能造成人身事故,但是有可能扩大停电事故。因为在取下控制保险的时间段出现故障,就会造成越级跳闸。所以两种方法都存在危险点。
在特殊情况下,如旁路母线很长,电容电流大,在不允许用刀开关操作空母线的情况下,可以采取此种操作程序,但是必须在操作旁路刀开关前取下出线控制保险。一般情况下最合理的操作程序是:
在模拟盘上模拟操作步骤如下:
1)投入##转旁路保护。
2)##转旁路开关投运向旁母充电正常。
3)拉开##转旁路开关。
4)合上××出线旁路刀开关。
5)合上##转旁路开关。
6)投入##转旁路自动重合闸。
7)退出××线路自动重合闸。
8)××出线开关退出运行。
恢复运行方式时用旁路刀开关断开空母线,其实与前者程序的区别就是本程序用旁路刀开关拉合空母线,从而杜绝此类操作中的人身伤害事故并不会使事故扩大。
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