典型倒閘操作的危險(xiǎn)點(diǎn)及其防范措施
〔摘要〕電氣設(shè)備或電力系統(tǒng)的倒閘操作具有典型性,分析其操作過(guò)程中容易引起誤操作的重要環(huán)節(jié),說(shuō)明掌握正確的操作方法,對(duì)防范誤操作事故的發(fā)生具有現(xiàn)實(shí)的意義。
〔關(guān)鍵詞〕倒閘操作;危險(xiǎn)點(diǎn);防范措施
倒閘操作是指電氣設(shè)備或電力系統(tǒng)由一種狀態(tài)變換到另一種運(yùn)行狀態(tài),由一種運(yùn)行方式轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N運(yùn)行方式的一系列有序的操作。倒閘操作既有其典型性,又有其特殊性,電網(wǎng)不同的運(yùn)行方式,變電站不同的主結(jié)線,繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置配置的差異以及不同的操作任務(wù),都將影響到倒閘操作的每一具體步驟。因此,針對(duì)不同的典型操作,分析其潛在的危險(xiǎn)點(diǎn)——即容易引起誤操作的重要環(huán)節(jié),掌握其正確的方法及步驟,對(duì)防范誤操作事故的發(fā)生,有很現(xiàn)實(shí)的指導(dǎo)作用。
1變壓器操作的危險(xiǎn)點(diǎn)及其防范
變壓器的操作通常包括向變壓器充電、帶負(fù)荷、并列、解列、切斷空載變壓器等項(xiàng)內(nèi)容,是電氣倒閘操作中最常見(jiàn)的典型操作之一。
變壓器操作的危險(xiǎn)點(diǎn)主要有:一是切合空載變壓器過(guò)程中可能出現(xiàn)的操作過(guò)電壓,危及變壓器絕緣;二是變壓器空載電壓升高,使變壓器絕緣遭受損壞。
1.1切合空載變壓器產(chǎn)生操作過(guò)電壓的防范措施
變壓器中性點(diǎn)接地,主要是避免產(chǎn)生操作過(guò)電壓。在110kV及以上大電流接地系統(tǒng)中,為了限制單相接地短路電流,部分變壓器中性點(diǎn)是不接地的,也就是說(shuō):變壓器中性點(diǎn)接地?cái)?shù)量和在網(wǎng)絡(luò)中的位置是綜合變壓器的絕緣安全、降低短路電流、繼電保護(hù)可靠動(dòng)作等要求決定的。切合空載變壓器或解、并列電源系統(tǒng),若將變壓器中性點(diǎn)接地,操作時(shí)斷路器發(fā)生三相不同期動(dòng)作或出現(xiàn)非對(duì)稱開(kāi)斷,可以避免發(fā)生電容傳遞過(guò)電壓或失步工頻過(guò)電壓所造成的事故。所以,防范切合空載變壓器產(chǎn)生操作過(guò)電壓造成的危害,應(yīng)集中在變壓器中性點(diǎn)接地刀閘操作的正確性上。
變壓器中性點(diǎn)接地刀閘操作應(yīng)遵循下述原則:
(1)若數(shù)臺(tái)變壓器并列于不同的母線上運(yùn)行時(shí),則每一條母線至少需有1臺(tái)變壓器中性點(diǎn)直接接地,以防止母聯(lián)開(kāi)關(guān)跳開(kāi)后使某一母線成為不接地系統(tǒng)。
(2)若變壓器低壓側(cè)有電源,則變壓器中性點(diǎn)必須直接接地,以防止高壓側(cè)開(kāi)關(guān)跳閘,變壓器成為中性點(diǎn)絕緣系統(tǒng)。
(3)若數(shù)臺(tái)變壓器并列運(yùn)行,正常時(shí)只允許1臺(tái)變壓器中性點(diǎn)直接接地。在變壓器操作時(shí),應(yīng)始終至少保持原有的中性點(diǎn)直接接地個(gè)數(shù),例如2臺(tái)變壓器并列運(yùn)行,1號(hào)變中性點(diǎn)直接接地,2號(hào)變中性點(diǎn)間隙接地。1號(hào)變壓器停運(yùn)之前,必須首先合上2號(hào)變壓器的中性點(diǎn)刀閘,同樣地必須在1號(hào)變壓器(中性點(diǎn)直接接地)充電以后,才允許拉開(kāi)2號(hào)變壓器中性點(diǎn)刀閘。
(4)變壓器停電或充電前,為防止開(kāi)關(guān)三相不同期或非全相投入而產(chǎn)生過(guò)電壓影響變壓器絕緣,必須在停電或充電前將變壓器中性點(diǎn)直接接地。變壓器充電后的中性點(diǎn)接地方式應(yīng)按正常運(yùn)行方式考慮,變壓器的中性點(diǎn)保護(hù)要根據(jù)其接地方式做相應(yīng)的改變。
1.2變壓器空載電壓升高的防范措施
調(diào)度員在指揮操作時(shí)應(yīng)當(dāng)設(shè)法避免變壓器空載電壓升高,如投入電抗器、調(diào)相機(jī)帶感性負(fù)荷以及改變有載調(diào)壓變壓器的分接頭等以降低受端電壓。此外,也可以適當(dāng)?shù)亟档退投穗妷?。送端如果是單?dú)向一變電站供電的發(fā)電廠,可以按照設(shè)備要求較大幅度地降低發(fā)電廠的電壓;如果發(fā)電廠還有其它負(fù)荷時(shí),在有可能的條件下,可將發(fā)電廠的母線解列,以一部分電源單獨(dú)按設(shè)備要求調(diào)整電壓。
2母線倒閘操作的危險(xiǎn)點(diǎn)及其防范
母線的操作是指母線的送電、停電,以及母線上的設(shè)備在兩條母線間的倒換等。母線是設(shè)備的匯合場(chǎng)所,連接元件多,操作工作量大,操作前必須做好充分的準(zhǔn)備,操作時(shí)嚴(yán)格按序進(jìn)行。
母線操作潛在的危險(xiǎn)點(diǎn):一是可能發(fā)生的帶負(fù)荷拉刀閘事故;二是繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置切換錯(cuò)誤引起的誤動(dòng);三是向空載母線充電時(shí)電感式電壓互感器與開(kāi)關(guān)斷口電容形成的串聯(lián)諧振。
母線操作的正確方法及需注意的事項(xiàng)有:
(1)備用母線的充電,有母聯(lián)開(kāi)關(guān)時(shí)應(yīng)使用母聯(lián)開(kāi)關(guān)向母線充電。母聯(lián)開(kāi)關(guān)的充電保護(hù)應(yīng)在投入狀態(tài),必要時(shí)要將保護(hù)整定時(shí)間調(diào)整到0。這樣,如果備用母線存在故障,可由母聯(lián)開(kāi)關(guān)切除,防止事故擴(kuò)大。如無(wú)母聯(lián)開(kāi)關(guān),確認(rèn)備用母線處于完好狀態(tài),也可用刀閘充電,但在選擇刀閘和編制操作順序時(shí),應(yīng)注意不要出現(xiàn)過(guò)負(fù)荷。
(2)除用母聯(lián)開(kāi)關(guān)充電之外,在母線倒閘過(guò)程中,母聯(lián)開(kāi)關(guān)的操作電源應(yīng)拉開(kāi),防止母聯(lián)開(kāi)關(guān)誤跳閘,造成帶負(fù)荷拉刀閘事件。
(3)一條母線上所有元件須全部倒換至另一母線時(shí),有兩種倒換次序,一種是將某一元件的刀閘合于一母線之后,隨即拉開(kāi)另一母線刀閘;另一種是全部元件都合于一母線之后,再將另一母線的所有刀閘拉開(kāi)。這要根據(jù)操作機(jī)構(gòu)位置(兩母線刀閘在一個(gè)走廊上或兩個(gè)走廊上)和現(xiàn)場(chǎng)習(xí)慣決定。
(4)由于設(shè)備倒換至另一母線或母線上的電壓互感器停電,繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置的電壓回路需要轉(zhuǎn)換由另一電壓互感器給電時(shí),應(yīng)注意勿使繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置因失去電壓而誤動(dòng)作。避免電壓回路接觸不良以及通過(guò)電壓互感器二次向不帶電母線反充電,而引起的電壓回路熔斷器熔斷,造成繼電保護(hù)誤動(dòng)等情況的出現(xiàn)。
(5)進(jìn)行母線操作時(shí)應(yīng)注意對(duì)母差保護(hù)的影響,要根據(jù)母差保護(hù)運(yùn)行規(guī)程作相應(yīng)的變更。在倒母線操作過(guò)程中無(wú)特殊情況下,母差保護(hù)應(yīng)在投入使用中。母線裝有自動(dòng)重合閘,倒母線后如有必要,重合閘方式也應(yīng)相應(yīng)改變。
(6)作為國(guó)產(chǎn)SW-220少油開(kāi)關(guān)停送僅帶有電感式電壓互感器的空母線時(shí),為避免開(kāi)關(guān)觸頭間的并聯(lián)電容與電感式電壓互感器感抗形成串聯(lián)諧振,母線停送電前應(yīng)將電壓互感器刀閘拉開(kāi)或在電壓互感器的二次回路內(nèi)并(串)接適當(dāng)電阻。
3直流回路操作的危險(xiǎn)點(diǎn)及其防范
直流回路操作是變電站、發(fā)電廠運(yùn)行值班人員常見(jiàn)的操作項(xiàng)目:直流系統(tǒng)發(fā)生一點(diǎn)接地時(shí)查找接地點(diǎn)的檢查,某些繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置臨時(shí)性的檢查、退出、投入等。直流回路操作同樣存在危險(xiǎn)點(diǎn),如操作方法不正確,也將造成某些保護(hù)及自動(dòng)裝置誤動(dòng)作,因此直流回路操作同樣應(yīng)遵守一些規(guī)定。
3.1直流控制熔斷器(即保險(xiǎn))的操作
(1)取下直流控制熔斷器時(shí),應(yīng)先取正極,后取負(fù)極。裝上直流控制熔斷器時(shí),應(yīng)先裝負(fù)極,后裝正極。這樣做的目的是防止產(chǎn)生寄生回路,避免保護(hù)裝置誤動(dòng)作。裝、取熔斷器應(yīng)迅速,不得連續(xù)地接通和斷開(kāi),取下和再裝上之間要有一段時(shí)間間隔(應(yīng)不小于5s)。
(2)運(yùn)行中的保護(hù)裝置要停用直流電源時(shí),應(yīng)先停用保護(hù)出口連接片,再停用直流回路。恢復(fù)時(shí)次序相反。
(3)母線差動(dòng)保護(hù)、失靈保護(hù)停用直流熔斷器時(shí),應(yīng)先停用出口連接片。在加用直流回路以后,要檢查整個(gè)裝置工作是否正常,必要時(shí),使用高內(nèi)阻電壓表測(cè)量出口連接片兩端無(wú)電壓后,再加用出口連接片。
(4)在斷路器停電的操作中,斷路器的控制熔斷器應(yīng)在拉開(kāi)開(kāi)關(guān)并做好安全措施(指掛地線或裝絕緣罩)之后取下。因?yàn)楫?dāng)斷路器萬(wàn)一未斷開(kāi),造成帶負(fù)荷拉隔離開(kāi)關(guān)時(shí),斷路器的保護(hù)可動(dòng)作于跳閘。如果在拉開(kāi)隔離開(kāi)關(guān)之前取下熔斷器,則會(huì)因斷路器不能跳閘而擴(kuò)大事故。
(5)在斷路器送電操作中,斷路器的控制熔斷器應(yīng)在拆除安全措施之前裝上。這是因?yàn)樵谘b上控制熔斷器后,可以檢查保護(hù)裝置和控制回路工作狀態(tài)是否完好。如有問(wèn)題,可在安全措施未拆除時(shí),予以處理。另外,這時(shí)保護(hù)裝置已處于準(zhǔn)備工作狀態(tài),萬(wàn)一在后面的操作中,因斷路器的原因造成事故,保護(hù)回路可以動(dòng)作于跳閘。如果在合上隔離開(kāi)關(guān)后,再裝上控制熔斷器,萬(wàn)一因斷路器未斷開(kāi)造成帶負(fù)荷合隔離開(kāi)關(guān),使斷路器不能跳閘而擴(kuò)大事故。
3.2斷路器合閘熔斷器(即保險(xiǎn))的操作
斷路器合閘熔斷器是指電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)的合閘熔斷器,斷路器停電操作時(shí),應(yīng)在斷路器斷開(kāi)之后取下,目的是防止在停電操作中,由于某種意外原因,造成誤動(dòng)作而合閘;如果合閘熔斷器不是在斷路器斷開(kāi)之后取下,而是在拉開(kāi)隔離開(kāi)關(guān)之后再取,那么萬(wàn)一在拉隔離開(kāi)關(guān)時(shí)斷路器誤合閘,就可能造成帶負(fù)荷拉隔離開(kāi)關(guān)的事故。
同理,在斷路器送電的操作中,合閘熔斷器應(yīng)該在推上隔離開(kāi)關(guān)之后,合上斷路器之前裝上。
4環(huán)形網(wǎng)絡(luò)并解列操作的危險(xiǎn)點(diǎn)及其防范
環(huán)形網(wǎng)絡(luò)(或稱環(huán)網(wǎng))的并解列也稱合環(huán)、解環(huán)操作,是電力系統(tǒng)由一種方式轉(zhuǎn)換為另一種方式的常見(jiàn)操作。環(huán)網(wǎng)常由同一電壓等級(jí)的線路組成,有的也包括變壓器,由不同電壓等級(jí)的線路組成。環(huán)網(wǎng)的并解列操作,除應(yīng)符合線路和變壓器本身操作的一般要求外,還具有本身的特點(diǎn),其中最主要的是正確預(yù)計(jì)操作中每一步驟的潮流分布,以及如何在操作中控制其不超過(guò)各元件允許范圍。為確保環(huán)網(wǎng)并解列操作后電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行,合環(huán)操作必須滿足下述條件:
(1)相位一致。在初次合環(huán)或進(jìn)行可能引起相位變化的檢修之后合環(huán)操作,必須進(jìn)行相位測(cè)定。
(2)調(diào)整其電壓差,最大允許電壓差為20%,特殊情況下,環(huán)網(wǎng)并列最大電壓差不應(yīng)超過(guò)30%。
(3)系統(tǒng)環(huán)狀并列時(shí),應(yīng)注意并列處兩側(cè)電壓向量間的角度差,對(duì)整個(gè)環(huán)網(wǎng)內(nèi)變壓器結(jié)線角度差必須為0。對(duì)潮流分布產(chǎn)生的功率角,其允許數(shù)值應(yīng)根據(jù)環(huán)內(nèi)設(shè)備容量、繼電保護(hù)等限制而定。有條件時(shí),操作前應(yīng)檢查相角差和電壓差并估算合環(huán)潮流。特殊情況下,為避免停電切換的損失負(fù)荷,如環(huán)路的內(nèi)阻抗較大,須計(jì)算校驗(yàn)繼電保護(hù)不會(huì)誤動(dòng)作及有關(guān)環(huán)路設(shè)備不過(guò)載,允許變壓器的結(jié)線差30。進(jìn)行并環(huán)操作。
(4)合環(huán)后各元件不過(guò)載,各結(jié)點(diǎn)電壓不超出規(guī)定值。
(5)系統(tǒng)繼電保護(hù)應(yīng)適應(yīng)環(huán)網(wǎng)的方式。
解環(huán)操作時(shí)主要考慮解環(huán)后引起的潮流電壓變化、負(fù)荷轉(zhuǎn)移、以及自動(dòng)裝置繼電保護(hù)的改變等。
5結(jié)束語(yǔ)
電氣誤操作事故其性質(zhì)惡劣,后果嚴(yán)重。發(fā)生誤操作的原因很多,但運(yùn)行值班人員技術(shù)素質(zhì)不過(guò)硬,對(duì)要操作的設(shè)備或系統(tǒng)不熟悉,對(duì)操作后將引起的設(shè)備或電網(wǎng)運(yùn)行方式的變化不清楚,對(duì)典型倒閘操作的操作要點(diǎn)沒(méi)能很好領(lǐng)悟,對(duì)操作過(guò)程中容易引起誤操作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)——即危險(xiǎn)點(diǎn)未予足夠重視,是一個(gè)根本原因。這也提醒運(yùn)行管理人員,在現(xiàn)場(chǎng)規(guī)程修編時(shí),對(duì)于典型倒閘操作的操作要點(diǎn)要明確予以規(guī)定,在加強(qiáng)安全教育與運(yùn)行管理的同時(shí),要花大力氣抓好職工的技術(shù)培訓(xùn)工作。
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