變電運行專業防止電氣誤操作防范及控制措施分析

貴州電網有限責任公司遵義供電局 陳茜

1 引言

近幾年，電力行業事故頻發，變電事故是高頻發生類型，危害程度大而且影響范圍較廣，不僅威脅電網運行的穩定性，而且會造成人員傷亡。電氣誤操作是變電運行事故的誘因之一，因此分析變電運行專業電氣誤操作的防范與控制措施，是防控變電運行事故的重要任務。

2 變電運行專業電氣誤操作事故

2.1 帶負荷拉/合隔離開關

帶負荷拉/合隔離開關在變電運行專業電氣誤操作事故中較為常見。例如在某變電站一次全部運行設備倒至母線運行操作最后一個間隔時，工作人員執行將間隔端子箱遙控合上母線側隔離開關操作，執行操作期間發現隔離開關合閘無法到位。工作人員回到端子箱位置，嘗試用遙控操作將單刀雙擲隔離開關拉到分閘位置，在操作中錯誤地將解鎖鑰匙插入間隔的I段母線側隔離開關鎖孔，并拉開對應間隔隔離開關，最終導致連接設備電路中斷，引發電弧，多處線路出現明火。

2.2 帶接地線合斷路器

帶接地線合斷路器事故是影響變電穩定運行的主要事故類型之一。例如操作任務為某間隔由檢修轉運行，在執行合斷路器操作時保護動作跳閘，保護測距為0km，現場發現隔離開關線路側耦合電容器位置前期檢修工作掛設的接地線未拆除[1]。

2.3 帶電掛/合接地刀閘

某變電站運行人員在運行倒母線操作過程中發現刀閘相合閘不到位，經報批后進行電動遙分再合倒閘仍無法合到位，請示后手動操作。但因手動操作分閘速度較慢，導致倒閘產生電弧且出現燃燒，燃燒物掉落引燃草地。操作人員立即執行電動遙分倒閘操作，在操作過程中錯誤解鎖刀閘并按下刀閘分閘按鈕，導致帶負荷拉刀閘引發電弧，在母差保護動作后全站以及關聯變電站失壓，刀閘觸頭燒毀。

2.4 誤入帶電間隔

誤入帶電間隔是指工作人員在無監護的情況下，未執行設備間隔核對以及警示牌查看，跨越圍欄開展工作，錯誤進入帶電間隔導致觸電事故。例如在某變電站變壓器大修期間，三側斷路器斷開解除備用，工作票要求拆除接地線并合上斷路器、隔離開關，但操作人員未使用操作票，未拉開斷路器、前后隔離開關，接班人員按記錄交接組織驗收，驗收人員誤入帶電間隔，出現觸電燒傷事故。

3 變電運行專業電氣誤操作的原因

3.1 電氣誤操作中人的不安全行為

人的不安全行為是導致變電運行專業電氣誤操作的直接原因，包括用手代替工具操作、操作錯誤、忽視安全警告、使用安全裝置失效、物體存放不當、冒險進入危險區域、攀爬或坐靠不安全位置、設備運轉時修理檢查或調整清掃不到位、不安全裝束、個人防護用品用具使用不當、對易燃易爆危險品處理錯誤、未認真核對按鈕編號等[2]。人的不安全行為多源于缺乏深層次的教育培訓，技術設計存在缺陷、管理存在缺陷，職工對安全生產技術、政策規章、工作原理不了解，勞動組織不到位，作業標準與檢查保養制度不明確，對現場檢查指導不及時等。

3.2 電氣誤操作中物的不安全狀態

物的不安全狀態是誘發變電運行專業電氣誤操作的原因之一，包括設備設施工具附件存在缺陷、個人防護用品用具缺少或存在缺陷、生產施工場地環境不良、防護保險及信號裝置存在缺陷等。還包括刀閘在長時間不間斷運行過程中性能下降，合閘不到位，且刀閘控制箱上各刀閘解鎖孔、操作按鈕排列警示標識缺失等[3]。

4 變電運行專業電氣誤操作的防范措施

4.1 加強設備管理

變電運行管理負責人應加大設備運行維護、技術改造力度，確保設備運行工況良好。采取有效的防誤解鎖控制手段，降低錯誤解鎖操作出現概率。安裝防誤閉鎖裝置是防控電氣誤操作的強制性手段之一，一般需要在設備電動操作控制回路串聯經閉鎖回路控制的鎖具，并將閉鎖回路控制的鎖具增設到設備手動操控部件上。同時技術人員應落實防誤操作工作責任制，在站內設置專崗負責防誤閉鎖裝置運行管理，及時更換、維修失靈的防誤閉鎖裝置，確保防誤閉鎖裝置可以發揮全周期、強制性防誤作用。變電運行管理負責人應該引入強制性防誤分/誤合斷路器、強制性防帶電掛接地線/合接地線、強制性防帶負荷拉/合隔離開關、強制性防誤入帶電間隔、提示性防帶接地線合隔離開關/斷路器等裝置。因當前變電運行電氣誤操作問題較為復雜，傳統基于電氣設備機械聯動設備元件操作的機械閉鎖、輔助接點接入受控設備電氣操作電源回路的電氣聯鎖、基于電編碼鎖對電動操作設備就地操作回路的強制閉鎖均無法發揮良好效果。變電運行管理負責人應協同技術人員構建計算機監控系統[4]。

計算機監控系統的站級控制層防電氣誤操作邏輯由主計算機、間隔層協同設置，主計算機主要負責設置強制性防誤分/誤合斷路器、強制性防帶電掛接地線/合接地線、強制性防帶負荷拉/合隔離開關、強制性防誤入帶電間隔、提示性防帶接地線合隔離開關/斷路器的邏輯。即在將電編碼鎖與機械編碼鎖增設到站內全部可操作電動/手動一次電氣設備、手動隔離開關/遮攔門、接地刀閘的基礎上，面向全變電站設備實時數據庫，以電流采集信號、電氣設備狀態量信號、電壓采集信號以及操作員站上接地線掛拆、閉鎖掛牌、檢修掛牌等為判斷條件，由間隔層設備實時采集電氣單元設備信號，其中電氣設備位置信號采集方式是分閘、合閘位置雙態采集，對于電氣設備以外的設備聯鎖則經測控裝置間通信交換數據實現。在防電氣誤操作邏輯判斷中，可以自動對裝置進行檢查。一旦發現裝置存在軟件故障，應急故障或通信信道故障即向分閘命令就地操作閉鎖繼電器發送指令，執行閉鎖控制出口操作。在裝置正常時，則向出口繼電器、合閘命令出口繼電器發送指令執行勵磁動作，促使電氣設備正常運行。變電運行管理負責人應定期調查，歸總設備運行缺陷，及時維護修理，避免設備帶病運行。

4.2 加強人員培訓

變電運行管理負責人應從設備系統操作基本原則、崗位規程制度、施工處理等方面，定期組織員工開展現場針對性技能培訓。在提升操作人員專業知識水平和作業技能的同時，增強職工責任意識與職業道德感。加強變電運行安全教育，確保操作人員嚴格執行規章程序制度，避免在操作票不合格時操作或者在監護人員未下令時操作，在操作過程中存在疑問時操作等。

4.3 加強現場安全管理

變電運行管理負責人應制定更加完善的安全管理制度，定期對現場操作人員安全意識及業務素質進行評價，將評價結果作為操作人員績效薪資的制定依據。督促現場操作人員執行操作前危險點分析，預先防控，彌補安全管理缺口，提高電氣誤操作防范效果。同時變電運行管理負責人應強化電氣誤操作事故危險點的監督管理，如在現場倒閘操作過程中，責令現場操作人員在停電前進入現場，在送電結束后撤離，明確現場第二監護人員的職責，實時分析倒閘操作危險點，將危險點分析結果記錄到表內，為典型倒閘操作重點危險因素列表編制提供依據。變電運行管理負責人應組織安全人員、專職技術人員、運行副職協同審核基層操作票，在統計評價頁記錄現場操作票填寫、統計、分析等環節的審核結果，為變電運行操作問題整改提供依據[5]。

5 變電運行專業電氣誤操作的控制措施

5.1 帶負荷拉/合隔離開關控制措施

在全部隔離開關就地機構箱電機電源全部斷開時，需要操作對應隔離開關，需投入相應隔離開關電機電源。只有在電源支持下，電氣誤操作才可以完成拉隔離開關操作。因此，為控制帶負荷拉/合隔離開關誤操作，可以借助變電站新建或改造擴建契機，將一個隔離開關控制回路增設到端子箱內，以便在隔離開關切換時強制斷開觸頭與主觸頭回路。或者采用特殊的齒輪結構（類似西門子隔離開關輔助觸頭）代替傳統輔助觸頭轉動軸和主觸頭傳動軸同步結構。在輔助觸頭動作、主觸頭不動作時，延時常閉觸頭閉合，延時常開觸頭不動作。而在輔助觸頭不動作、主觸頭動作時，全部輔助觸頭均不動作，由主觸頭完成分閘。此時，若隔離開關倒母控制回路內常開節點操作錯誤，也不會出現上述事故，且可以解決輔助觸頭位置、隔離開關位置不相符問題，發揮電氣閉鎖回路作用，控制電氣誤操作。

5.2 帶接地線合斷路器控制措施

為控制帶接地線合斷路器事故，操作人員應熟悉主接線圖，明確電源方向以及接地線掛在電源側的位置。同時掛接地線操作人員應根據《國家電網公司電力安全工作規程（變電部分）》（Q/GDW 1799.1）第7.4.13 條、第5.3.4.3 條規定，記錄裝接地線與拆接地線過程，將記錄內容在交接班時清晰闡述。若操作過程中出現與操作票存在偏差的改動，則需要根據主接線情況進行操作票的重新填寫，提示后續操作人員在設備檢修合閘送電前對送電范圍接地刀閘拉開、接地線拆除狀況進行檢查，并將檢查結果填入操作票內，從根本上防控帶接地線合斷路器事故。

5.3 帶電掛/合接地刀閘控制措施

在帶電掛/合接地刀閘過程中，操作人員應根據安全規范以及操作票內容，認真核對設備名稱與編號，并檢查是否具備掛/合接地刀閘（或裝接臨時接地線）條件。在確定開關已斷開、刀閘已拉開且與帶電部分隔離后，操作人員可以進行驗電放電，及時發現帶電回路及帶電原因，明晰正常帶電、感應帶電差異。隨后將電氣聯鎖增設到主變開關與接地刀閘之間，在主變高壓側不停電的情況下柜內接地刀閘無法合上，從根本上規避帶電合接地刀閘（或裝接臨時接地線）操作。需要注意的是，在隔離開關拉開后，若一側帶電而另一側不帶電，則應合不帶電的接地刀閘，并在合刀閘之前手動運行傳動機構，確定已停電接地刀閘位置后用力合刀閘。

5.4 誤入帶電間隔控制措施

為控制誤入帶電間隔事故，在應用計算機防電氣誤操作系統的基礎上，可以引入條形碼管理，將電力設備編碼，即面向全部變電運行設備，逐一編制條形碼，將條形碼粘貼到變電運行設備明顯位置，并將相關變電運行設備操作信息錄入微電腦。在操作人員抵達設備區前，需要用掃描器掃描讀取設備信息，掃描后經微電腦了解設備運行參數，驗證發出指令是否準確[6]。并輸入下一步操作信息，在集中控制計算機內分析進入位置準確與否。若進入位置無誤，則無提示，若進入位置有誤，則發出預警提示。通過將信息掃描前移至設備操作前，可以避免操作人員誤入設備帶電間隔。

6 結語

綜上所述，帶負荷拉/合隔離開關、帶接地線合斷路器、帶電掛/合接地刀閘、誤入帶電間隔是變電運行專業電氣誤操作事故主要類型，覆蓋了電網故障、設備損壞、人員傷亡等多個層面，社會影響較為惡劣。相關事故與人的不安全行為、物的不安全狀態具有較大關系。根據電氣誤操作事故原因，變電運行專業管控者應加強人員管理，制定完善的操作管理體系，規避誤操作誘因，確保變電安全、穩定運行。