變電站倒閘操作的安全風(fēng)險(xiǎn)與防范措施探討

摘 要：變電站由于地域不同、環(huán)境不同，所以在繼電保護(hù)的使用上也有一定的差別，那么對(duì)于繼電保護(hù)及二次連接片的操作就有不同。以下倒閘操作內(nèi)容以一次設(shè)備為主，二次設(shè)備的投退只做相應(yīng)操作。本文將主要探討變電站倒閘操作的安全風(fēng)險(xiǎn)與防范措施。

關(guān)鍵詞：變電站；倒閘操作；安全風(fēng)險(xiǎn)；防范

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.23.129

0 引言

當(dāng)環(huán)路上任何位置發(fā)生故障時(shí)，所有用戶變電站都將承受故障電流，接地故障時(shí)故障電流會(huì)流經(jīng)所有用戶變電站接地系統(tǒng)，造成相關(guān)不利的影響頗為嚴(yán)重。此問(wèn)題顯示用戶變電站亦應(yīng)配合強(qiáng)化以確保用電安全，其中變電站接地的工作至為重要且復(fù)雜，因直接與人員的安全及系統(tǒng)與設(shè)備的保護(hù)有密切關(guān)系，且涉及供電系統(tǒng)的接地問(wèn)題，故必須與供電系統(tǒng)的接地加以整合一并改善，即用戶變電站及供電系統(tǒng)均須強(qiáng)化其接地相關(guān)的建置，以確保人員與設(shè)備的安全，并提升系統(tǒng)保護(hù)性能。接地的強(qiáng)化并非僅在于降低接地系統(tǒng)的接地電阻，更須采取相關(guān)配套[1]。

1 變電站的倒閘操作

倒閘操作可以通過(guò)就地操作、遙控操作、程序操作完成，其中就地操作按執(zhí)行操作的人員分為：

（1）由兩人進(jìn)行同一項(xiàng)操作的監(jiān)護(hù)操作。監(jiān)護(hù)操作時(shí)，由對(duì)設(shè)備較為熟悉且技術(shù)水平較高、經(jīng)驗(yàn)豐富者作監(jiān)護(hù)；特別重要和復(fù)雜的倒閘操作，由業(yè)務(wù)熟練的運(yùn)維人員操作，運(yùn)維負(fù)責(zé)人監(jiān)護(hù)。（2）由一人完成的單項(xiàng)操作。（3）由檢修人員完成的操作。倒閘裝置系位于電源與負(fù)載之間的連接裝置，其功能是接收啟斷與閉合命令后，執(zhí)行電源與負(fù)載之間的啟斷與閉合動(dòng)作的一種保護(hù)裝置。例如：停電檢修的啟動(dòng)處理；或發(fā)生故障時(shí)，必須迅速隔離故障電流，以確保負(fù)載設(shè)備或供電設(shè)備不會(huì)遭受故障電流的而損毀，同時(shí)確保人身安全[2]。

2 倒閘操作過(guò)程風(fēng)險(xiǎn)分析

2.1 倒閘操作時(shí)未合理安排操作人員

傳統(tǒng)用戶變電站的設(shè)計(jì)大致依上述文獻(xiàn)為準(zhǔn)則，但通常為了節(jié)省成本，并未較電力公司變電所接地系統(tǒng)為佳，且往往以接電阻值為重，而其接地電阻設(shè)計(jì)值又比電力公司變電所接地電阻大很多，并未考慮與電力公司供電系統(tǒng)接地整合的問(wèn)題。雖然地下電纜送電流量不及架空線路，且成本較高，但采用地下電纜輸電可減少感電事故發(fā)生并且可達(dá)到美化環(huán)境的效果，故許多新建的輸電線路都采用地下電纜。

2.2 倒閘操作時(shí)工具準(zhǔn)備不充分或工器具不合格

由于倒閘裝置系在進(jìn)行隔離故障或投入的過(guò)程中皆會(huì)發(fā)生電弧現(xiàn)象。電弧是流過(guò)倒閘裝置兩端金屬電極之間的間隙電流，其產(chǎn)生的主要因素是倒閘裝置的電極兩端電壓高于間隙之間的介電強(qiáng)度時(shí)，電壓會(huì)擊穿間隙造成電極兩端產(chǎn)生導(dǎo)通并產(chǎn)生火花放電現(xiàn)象，即稱為電弧現(xiàn)象。電弧會(huì)產(chǎn)生高溫因而造成絕緣劣化，使得倒閘裝置的保護(hù)能力降低，甚至發(fā)生倒閘裝置燒毀的事件。

2.3 電氣設(shè)備命名標(biāo)識(shí)不準(zhǔn)確、不清晰

目前電力系統(tǒng)為了提高供電品質(zhì)，當(dāng)負(fù)載為輕載或無(wú)載的情況時(shí)，因線路電容效應(yīng)，使得負(fù)載端電壓過(guò)高。因此，電力公司為了降低端電壓通常系投入電抗器來(lái)吸收過(guò)多的虛功率，即可降低負(fù)載端的電壓。反之，在重載時(shí)，因負(fù)載電流所造成的線路壓降，使得負(fù)載端電壓過(guò)低。因此，電力公司為了提高負(fù)載端電壓通常系投入電容器提供虛功率，即可提高負(fù)載端的電壓[3]。

3 變電站倒閘操作安全風(fēng)險(xiǎn)的防范措施

3.1 加強(qiáng)運(yùn)行人員業(yè)務(wù)素質(zhì)的培訓(xùn)，推行標(biāo)準(zhǔn)化倒閘操作

倒閘裝置介電質(zhì)對(duì)暫態(tài)恢復(fù)電壓所需具備的電壓強(qiáng)度特性，在于對(duì)抗倒閘裝置電極兩端產(chǎn)生的電壓上升速率。原因是瞬時(shí)電壓上升速率極高，容易擊穿介電質(zhì)，因此倒閘裝置介電質(zhì)恢復(fù)介電強(qiáng)度的速度必須高于瞬時(shí)恢復(fù)電壓的上升速度，才能不被擊穿，順利動(dòng)作。暫態(tài)恢復(fù)電壓對(duì)系統(tǒng)的影響，當(dāng)?shù)归l裝置開啟之后，倒閘裝置電極兩端產(chǎn)生瞬時(shí)恢復(fù)電壓。瞬時(shí)恢復(fù)電壓的成分包含電源端的電壓響應(yīng)與負(fù)載端的電壓響應(yīng)。三相系統(tǒng)中，瞬時(shí)恢復(fù)電壓對(duì)倒閘裝置的影響，容易產(chǎn)生再襲電壓共振[4]。

3.2 強(qiáng)化防誤閉鎖裝置管理，杜絕隨意解鎖

倒閘裝置的設(shè)計(jì)需要能夠承受暫態(tài)電壓。但是，在實(shí)際的應(yīng)用中，仍會(huì)時(shí)常發(fā)生倒閘裝置燒毀的事件，且經(jīng)事故鑒定后，所得到的結(jié)論為燒毀原因在于倒閘裝置無(wú)法承受瞬時(shí)電壓所導(dǎo)致。所以，一般工程實(shí)務(wù)上為了避免倒閘裝置的燒毀，系將倒閘裝置的承受過(guò)電壓的能力的設(shè)計(jì)規(guī)格提高一個(gè)電壓等級(jí)的規(guī)范。由于電弧為具有高能量的電流，因而使得系統(tǒng)內(nèi)部經(jīng)常會(huì)受到電弧的影響，并造成系統(tǒng)的設(shè)備損壞。針對(duì)高壓系統(tǒng)中的倒閘裝置在啟閉過(guò)程，產(chǎn)生的電弧現(xiàn)象對(duì)于倒閘裝置的影響[5]。能量為電弧產(chǎn)生的主因，若能夠控制能量大小即能控制電弧的生成。由于倒閘裝置的電弧具備不同的能量特征，過(guò)去的研究即針對(duì)不同的能量發(fā)展出不同的滅弧方法。機(jī)械方法為倒閘裝置兩端電極動(dòng)作時(shí)，對(duì)電極兩端間隙噴出高壓氣體，達(dá)到降溫與拉大電弧路徑的作用。高壓氣體的冷卻效應(yīng)使得電弧電漿態(tài)成分減少；高壓氣體拉大電弧路徑，有利于消弧。

3.3 實(shí)施倒閘操作標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、程序化

當(dāng)電極開啟后，電弧所造成的熱能并不會(huì)快速的移動(dòng)，而是會(huì)停留在弧根，若利用電磁效應(yīng)或與噴發(fā)高壓氣體使得弧根移動(dòng)，電弧弧根不會(huì)固定于某一點(diǎn)，即無(wú)法在電極產(chǎn)生電弧。電弧能量在短時(shí)間內(nèi)受到氣體的影響而熄滅，達(dá)到干擾的目的。干擾即是拉大電弧的路徑或是移動(dòng)電弧。當(dāng)拉大電弧時(shí)即能夠?qū)⒌刃ё杩固岣撸蝗绻苿?dòng)電弧時(shí)，則能夠?qū)囟冉档?，減少電弧的發(fā)生機(jī)會(huì)。

4 結(jié)束語(yǔ)

變電站操作是運(yùn)行工作最主要的組成部分，也是影響變電站設(shè)備安全運(yùn)行的重要因素，在所有因素中，人的原因是主要的，幾乎所有的操作事故都是人為原因造成的，提高人員素質(zhì)在運(yùn)行工作中顯得尤為重要，運(yùn)維部門要建立一整套行之有效的規(guī)章制度，從根本上提高運(yùn)行人員的綜合素質(zhì)，保障供電企業(yè)的安全生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]葉鋒.變電站倒閘操作風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)分析及注意事項(xiàng)[J].中國(guó)電業(yè)（技術(shù)版），2015（11）：23-28.

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[4]侯軍.電網(wǎng)企業(yè)安全原因及對(duì)策分析——以變電站倒閘誤操作為例[J].東方企業(yè)文化，2015（09）：63.

[5]王文軍.SEP法在變電站倒閘操作風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中的運(yùn)用[J].安全，2015（09）：32-34.