電動隔離開關危險點分析及防范措施

巨克文

(青海益和檢修安裝有限公司，青海 西寧 810100)

1 概述

近年來，隨著電力設備綜合自動化改造，35 kV及以上電壓等級所使用的隔離開關基本上由原來的手動操作機構改造成電動操作機構，而新安裝的隔離開關也全部采用電動操作機構。

電動操作機構具有就地、遠程操作功能，分、合閘操作只需在后臺通過操作中控計算機點擊鼠標或就地按下“分”、“合”按鈕即可。不僅為遠方遙控操作、程序化操作提供了條件，也解決了由于運行人員力度不夠而難以將手動操作隔離開關操作到位的問題。

2 危險點分析

電動隔離開關一般由控制和機械傳動2部分構成，其“控制電源”(通常是交流220 V)和電動機“操作電源”(通常是三相交流380 V)2部分由各自獨立的或共用電源構成。一般情況下，“控制電源” 一直處于合閘狀態。

隔離開關就地操作步驟為：

(1)復誦操作命令，核對設備編號；

(2)開鎖，打開隔離開關機構箱；

(3)將操作把手打至“就地”位；

(4)合上電機電源；

(5)重新復誦操作命令；

(6)按一下合閘(或分閘)按鈕，則按鈕控制的合閘(或分閘)接觸器吸合，并一直保持吸合狀態；

(7)接觸器吸合接通電機電源，電機運轉(根據分合要求，正轉或反轉)。當隔離開關分合到位后，其位置微動開關將控制回路斷開，使接觸器返回；

(8)檢查隔離開關確已合好(或確已拉開)。

上述操作過程存在以下危險點：

(1)由于綜自遙控點設置錯誤或用于遙控的測控插件故障等原因，可能導致發出錯誤的分、合閘指令，從而導致隔離開關誤操作。

(2)隔離開關與其所配裝的接地開關間無可靠的機械閉鎖或回路閉鎖，可能造成帶地線合開關的誤操作。

(3)操作電源和電機電源分別經空開控制電動隔離開關。對控制回路無電機回路電源監控的隔率開關，只斷開電機電源，遠方或就地發出分、合閘指令，雖然隔離開關不會執行操作，但分、合閘接觸器一直自保持，此時一旦合上電機電源，隔離開關就會馬上啟動，自行操作。

很多變電站只將端子箱中隔離開關電機電源斷開，為誤操作埋下隱患，如圖1所示。當QF1斷開、QF3合上，假設隔離開關分位，外部聯鎖滿足條件，在就地操作時，按下SB1，此時回路通過合閘接觸器KM1、分閘接觸器常閉輔助接點KM2、閘刀常閉SL1接通，合閘接觸器KM1勵磁，但此時電機無電源不動作，合閘接觸器一直自保持，一旦合上電機電源，隔離開關電機就會馬上啟動，自行操作，合上隔離開關。當常閉SL1斷開(或按下急停按鈕SB3)，回路才會斷開。

實際工作中遇到的問題：

圖1 電動隔離開關控制回路

例1：某變電站驗收220 kV雙母線隔離開關的其中一組時，在驗收到分合閘操作過程時，驗收人員在本間隔端子箱內合上電機電源，由于上位機綜自點對表與實際設備不一致，且控制電源在上次操作完畢后未斷開，使KM1勵磁保持。造成聯結到運行母線的另一組隔離開關啟動合閘，將臨時地線合到運行母線，發生接地短路，造成全站失壓。

例2：某集控站進行隔離開關遠方分合操作，發出分、合閘指令后，由于命令傳輸等原因，隔離開關未執行。當檢修人員打開隔離開關機構箱門后，由于開門的震動使原本機構箱中合、分閘接線接觸不良的回路重新啟動，自行分合操作。

例3：某220 kV變電站進行“××線”轉運行的操作，在進行到操作“合上××××1(對應母線的隔離開關)”時，當將該隔離開關操作方式開關QK打至“近控”，合上其電機電源空開QF，按下手動合閘按鈕HA后，此時該隔離開關拒絕合閘。操作人員立即斷開其電機電源空開QF，隨后進行回路檢查。當處理完畢，繼續進行操作，當再次合上其電機電源空開QF后，該隔離開關在未按下手動合閘按鈕HA情況下，隔離開關自行合閘。

檢查發現是由于在處理過程中只斷開電機電源，但合閘指令未取消，也未斷開控制電源，造成KM1勵磁保持。當處理好后合上電機電源時隔離開關自行啟動合閘。

例4：某110 kV老變電站綜自改造完成后送電時，運行操作人員在當地監控后臺上發送合閘指令后，但執行合閘任務的隔離開關不是指定的隔離開關，而是另外一組。后經過分析是因為綜自廠家技術人員制作“遙控點位表”時，將點位地址與實際設備弄錯所致。

例5：2012年3月，在某500 kV變電站××間隔隔離開關新裝調試過程中，二次工作人員發現有多把SPOL型隔離開關的控制、閉鎖回路中有強烈感應電干擾現象，很多隔離開關的分、合閘接觸器接點有抖動現象，在解鎖條件滿足的情況下，個別隔離開關出現自動分合的現象。經分析，是由于綜自裝置由于長期帶電運行，其裝置的抗干擾電容損壞，造成裝置中多個開關量輸出繼電器帶有感應電壓，從而發生抖動。

3 防范措施

(1)“四遙”順序必須驗證和實際設備一一對應。廠站維護人員在做“四遙”數據庫時必須認真仔細核對，在投運前廠站維護人員一定要配合運維人員做傳動試驗來驗證其是否真正對應。在改擴建工程中為防止出錯，可僅將待試驗設備的控制把手選擇在“遠控”，其他運行設備的控制把手選擇在“就地”。這樣，即便出現錯誤，也可以避免誤操作。

(2)安裝“五防”程序。“五防”程序只開放被操作設備，很大程度上避免了誤操作其他設備。但是，由于各種原因，運行操作人員往往為省事，繞過“五防”程序，為事故埋下隱患。因此，要注意以下2點：一是決不可輕易使用萬能解鎖鑰匙或解除“五防”閉鎖；二是需要解除“五防”時，必須采取諸如將其他設備選擇就地控制等措施。

(3)當設備分合操作的指令發出后，如果沒有執行，應立即停止操作，斷開控制電源和電機電源。重新恢復操作前，一定要打開機構箱，檢查分合閘接觸器是否動作。如果接觸器動作，要斷開隔離開關的控制電源，復歸控制回路。

(4)正常情況下，隔離開關的控制電源和電機電源在斷開狀態，需要分合倒閘操作前，應認真檢查分合閘接觸器狀態，先合上控制電源，待設備無異常后，再合上電機電源。

(5)在隔離開關的控制回路上進行工作前，檢修調試人員必須采取斷開電機電源和控制電源的反事故措施。確因工作需要，須經運行人員同意后，再將控制電源合上，并確保電機電源斷開。

(6)無論是調試、驗收、操作等任一工作，在合上電機電源之前，必須仔細檢查隔離開關，確保分合閘接觸器沒有吸合(或勵磁)。如果分合閘接觸器吸合，則應查清原因，通過分合控制電源空開的方式，復歸接觸器。

（7） 在采購隔離開關時要查看其控制回路是否存在缺陷。如操作電源和電機電源是分別經空開控制的，需在控制回路加裝電機回路電源監視，以使電機電源無電時閉鎖控制回路，防止出現誤分合現象。如圖2所示，在電機回路加裝電源監視繼電器RX1，RX2，RX3，并將其常開輔助接點串入控制回路，使電機電源無電時能將控制回路斷開。

（8） 在現場工作中，當存在隔離開關一經合閘就導致連接地線或地刀時，必須嚴格執行《國家電網公司十八項電網重大反事故措施》：雙母線接線方式下某間隔一組母線隔離開關檢修時，應采取相應的措施，防止另一組母線隔離開關誤合導致運行母線接地。具體要求如下：

① 對于隔離開關機構箱內具有電機電源空開的，由運行人員將對應非檢修的隔離開關機構內的電機電源拉開，同時將遠方/就地開關切至就地位置；

② 對于隔離開關機構箱內沒有電機電源空開無法直接斷開的，由檢修人員拆除或斷開非檢修的隔離開關機構內的電機電源。

(9)某間隔設備檢修，必須將這個間隔母線、旁路、線路側隔離開關的控制電源和電機電源斷開。如因工作需要合上時，必須采取防止帶地線(地刀)合隔離開關的措施。

(10)在電動隔離開關驗收時要重點檢查是否落實《國家電網公司十八項電網重大反事故措施》要求：同一間隔內的多臺隔離開關的電機電源，在端子箱內必須分別設置獨立的開斷設備。具體要求如下：

① 加熱除濕裝置的電源應與隔離開關操作控制電源分開，同時應將加熱除濕裝置的控制電源開關設置在匯控柜內；

② 須充分考慮機構箱、匯控柜等電源三相負荷平衡問題；

③ 同一間隔內的多臺隔離開關的電機電源、控制電源、加熱器電源，在端子箱內應設置獨立的開斷設備。

(11)因為變電站綜合測控裝置長期帶電運行，很難停下來檢測，如果其壽命、抗干擾等出現問題導致誤發命令，將可能造成嚴重后果。因此，綜自裝置運行年限到期、運行狀況較差時要及時改造，防止裝置故障出現誤分合現象。

(12)隔離開關與其所配裝的接地開關間應配有可靠的機械閉鎖或回路閉鎖，在隔離開關的操作回路中，應將串接接地開關的接點閉鎖，防止誤操作的發生。

4 結束語

圖2 加裝電機回路電源監視電動隔離開關控制回路

電動隔離開關雖然提升了電網設備裝備水平，方便了運維人員操作，但其二次控制回路存在的缺陷及其惡劣的運行環境，在運行中存在誤分合的隱患，且后果是非常嚴重的。通過上述對電動隔離開關二次控制回路的分析，加深對其存在的危險點的理性認識，防止電動隔離開關在運行中發生誤分合現象。

1 國家電網公司．國家電網公司十八項電網重大反事故措施(修訂版)[M]．北京：中國電力出版社，2012.

2 潘益偉，雷 歡，陳 亮，等．隔離開關合閘不到位原因分析及處理[J]．電力安全技術，2014(7)．