變電運行隔離刀閘操作原則分析及現場具體應用

周 強 趙宏偉

[關鍵詞]變電運行隔離刀閘;操作原則;現場應用

關于隔離刀閘、開關的操作順序在安全規程及兩票細則中均作了規定,但規定的不夠詳盡,對于各種特殊情況沒有給予明確的解釋和規定,現場執行的情況大多根據自己的理解情況執行,難免存在偏差。為更加正確地理解這項規定的意思,也為正確編寫操作票中操作順序提供理論依據,本文對操作原則在下文中進行分析、總結、概括。并針對主變壓器三側刀閘的特殊操作問題進行了專題分析。

《安規》、《兩票細則》中的相關規定:“停電拉閘操作必須按照斷路器(開關)——負荷側隔離開關(刀閘)——母線側隔離開關(刀閘)的順序依次操作,送電合閘操作應按照與上述相反的順序進行。嚴防帶負荷拉合刀閘。”在相關的解釋性的文件中對于以上的規定是做如下解釋的:“以上規定的目的是一方面防止在操作中走錯間隔或者在操作刀閘時實際上該回路的開關并未斷開,這樣勢必造成帶負荷操作刀閘而發生弧光短路事故。這種情況下由該回路開關動作將故障切除,保證事故的范圍最小。另一方面,由于誤操作而損壞的設備(刀閘)在進行檢修時僅需該回路停電,不影響其他設備的正常運行。”

這些規定及解釋僅從表面上理解,而對于某些特殊情況不是很好運用,類似主變各側回路刀閘的操作順序僅根據母線側、負荷側的要求很難確定先后順序。因為母線側與負荷側的說法不夠確切。刀閘的操作順序應當根據具體情況更加靈活的掌握,以適應不同的接線方式和情況。這需要更確切的操作原則作指導。通過對原來的規定內容進行分析,我們發現這其中包含了更深刻的應用原則。《安規》、《兩票細則》中規定的內容其實是體現了“重要設備保護”的原則和“操作順序優先”原則。在要求對負荷側刀閘先行操作就是對母線的一種保護,如果發生事故,造成跳閘或設備損壞不會影響到母線的正常運行,從而也保證整個變電所的安全供電。“重要設備保護”是確定具體操作順序的核心原則。所謂重要設備是指那些在電網安全運行中占重要地位,如果損壞或被迫停止運行將造成整個變電所全停或造成大面積停電事故的設備,這些設備往往是變電所的核心設備。而重要設備保護就是指在各種可能的誤操作中對重要的設備和元件能夠始終保證不受損壞,維持正常運行,以保證整個接線網絡或變電站的正常運行。

保護了重要設備不受誤操作的影響就保證了整個變電站乃至電網的安全運行。那么,哪些是重要設備,哪些又是不重要設備哪?其實,重要與不重要是一對相對概念,是相互比較而言的。通過分析變電站內的電器設備所起的作用,區分相對重要和相對次要的設備,將它們劃分為不同的重要等級,最終形成按照不同重要程度排成的優先保護設備的次序表。依據以上的分析我們就可以按照“重要設備優先保護”的原則來確定刀閘的操作順序,以保證系統中重要的、核心的設備能夠不受誤操作的影響而保證了整個系統或系統的大部分能夠正常運行,提高電力供應的可靠性。下面,將利用以上的分析結果對變電所內不同的接線方式應該如何操作進行分析。

一、變電所內僅有一臺三繞組主變壓器,僅有一側有電源

在這種接線方式下,我們需要首先分析并確定各個設備的重要等級,根據各類設備在系統中的作用,確定需要進行等級確定的設備有:電源側母線,主變壓器、其他兩側母線。一般來說,在有母線的主接線方式下,由于母線無論是在物理接線方式還是在電器聯系上都起著聯系眾多元件,匯集電能并擔負著分配、輸送電能的作用,它在整個電能傳遞過程中起著橋梁作用。如果一旦損壞或需要緊急檢修將造成眾多電器設備停止運行,甚至終止對用戶的供電,造成嚴重的影響。再者,主變壓器由于其與母線的連接關系及在變電站中的作用確定了其重要的地位,尤其在只有一臺主變壓器的變電站,變壓器的地位顯得尤為突出,它成為除電源母線外唯一向其他設備提供電能的設備。如果由于誤操作影響了主變正常運行或損壞將致使整個變電站停電,終止對用戶供電,造成嚴重損失。

通過這樣的分析,我們確定它們的重要關系為:最重要的設備是電源側的母線,它起著為全變電站提供電能的作用并不可替代。其次是主變壓器,它起著傳輸電能的作用,而且只有一臺,作用不可替代,如果損壞將造成嚴重后果。最后是其他兩側母線,分別分擔著各自一側電能的匯集、分配、輸送的作用,對于本側來說,作用十分重要,不可替代。

這樣,我們在操作主變壓器電源側開關兩側刀閘時應該把與之聯系的重要等級較高的電源側母線作為主要保護設備,從而確定:在停電操作時為開關、主變壓器側刀閘、母線側刀閘,送電操作時與此相反。這樣即使發生誤操作僅能夠造成主變跳閘停電,而能夠保證電源側母線正常運行。而在操作其他兩側設備時由于主變壓器的重要程度比其他兩側的母線要高。所以確定為:在停電操作時為開關、母線側刀閘、主變壓器側刀閘,送電操作時與此相反。這樣即使發生誤操作僅能夠造成主變某側母線停電,不會影響其他兩側的正常運行。從而大大提高了供電可靠性。

二、當變電所有兩臺及以上三繞組主變壓器,僅一側有電源

在這種接線方式下,我們需要首先分析并確定各個設備的重要等級,根據各類設備在系統中的作用,確定需要進行等級確定的設備有:主變壓器電源側母線,若干臺主變壓器、其他兩側母線。母線的作用無論是在物理接線方式還是在電器聯系上都起著聯系眾多元件,匯集電能并擔負著分配、輸送電能,它在任何一種有母線的接線方式下的作用都毋庸置疑。如果其一旦損壞造成的影響將是十分嚴重的。尤其對于主變壓器電源側母線顯得尤其重要,我們確定電源側母線的級別應當是最高的。對于主變壓器,由于其與母線的連接關系及在變電站中的作用確定了其重要的地位。但在有兩臺及以上主變壓器的變電站中,對于每一臺變壓器來說它們在系統中保護級別將有所降低,這是因為當一臺主變壓器由于誤操作而跳閘或設備損壞被迫停運時,另一臺主變壓器將取代它完成繼續供電的任務,不會造成太大的影響和損失。而除電源側母線外的其他母線在發生故障或被迫停運時將造成某一側(某個電壓等級)全部中斷供電的嚴重后果,所以比較而言,在兩臺及以上數量主變壓器并列運行時,非電源側母線的重要性要比變壓器重要。這里強調兩臺以上數量的變壓器并列運行十分必要,如果僅一臺運行,其他變壓器備用,雖然在運行中的主變壓器由于誤操作的原因被迫停運后,另一臺能夠及時投入運行,但運行中主變壓器停運期間將造成全所兩個電壓等級供電中斷。所以僅一臺變運行按照第一項分析的內容執行。

通過這樣的分析,我們確定了在兩臺及以上主變壓器并列運行情況下母線與變壓器之間的重要關系為:最重要的設備是電源側的母線,它起著為全變電站提供電能的作用并不可替代。其次是非電源側母線,它起著匯聚、傳輸、分配某一電壓等級電能的作用,對于本側來說,作用十分重要,不可替代,如果被迫停運將造成一個電壓等級的電源中斷,影響和損失較大。最后是主變壓器,它們起著傳輸電能的作用,作用十分重要,但由于多臺變壓器之間可以互相備用,減低了被迫停運或跳閘后的影響和造成的損失。因此,對于每臺變壓器來說重要性已經明顯降低。

這樣,我們在操作主變壓器電源側開關兩側刀閘時應該把與之聯系的重要等級較高的電源側母線作為主要保護設備,從而確定:在停電操作時為開關、主變壓器側刀閘、母線側刀閘,送電操作時與此相反。這樣即使發生誤操作僅能夠造成主變跳閘停電,而能夠保證電源側母線正常運行。在操作其他兩側設備時由于主變壓器的重要程度比其他兩側的母線要低。所以確定為:在停電操作時為開關、主變壓器側刀閘、母線側刀閘,送電操作時與此相反。這樣即使發生誤操作僅能夠造成單臺主變停電,不會影響各側母線的正常運行。從而大大提高了供電可靠性。本文僅對這兩種比較普遍的接線情況作了分析。其他情況可以根據以上的原則和等級劃分的辦法進行分析和確定。

在以上的分析中我們充分體現了重要設備保護原則,同時應用了設備保護等級劃分的辦法來確定設備在系統中的重要程度,科學合理的確定刀閘的操作順序,為安全穩定運行提供的必要的保障。在實際工作中我們要根據具體情況具體分析已做出正確的決定,這其實是本文的最主要的思想。我們的出發點是科學、合理、安全。□

(編輯/穆楊)