變電站倒閘操作的安全風險與防范措施探討

摘 要：變電站由于地域不同、環境不同，所以在繼電保護的使用上也有一定的差別，那么對于繼電保護及二次連接片的操作就有不同。以下倒閘操作內容以一次設備為主，二次設備的投退只做相應操作。本文將主要探討變電站倒閘操作的安全風險與防范措施。

關鍵詞：變電站；倒閘操作；安全風險；防范

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

0 引言

當環路上任何位置發生故障時，所有用戶變電站都將承受故障電流，接地故障時故障電流會流經所有用戶變電站接地系統，造成相關不利的影響頗為嚴重。此問題顯示用戶變電站亦應配合強化以確保用電安全，其中變電站接地的工作至為重要且復雜，因直接與人員的安全及系統與設備的保護有密切關系，且涉及供電系統的接地問題，故必須與供電系統的接地加以整合一并改善，即用戶變電站及供電系統均須強化其接地相關的建置，以確保人員與設備的安全，并提升系統保護性能。接地的強化并非僅在于降低接地系統的接地電阻，更須采取相關配套[1]。

1 變電站的倒閘操作

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

（1）由兩人進行同一項操作的監護操作。監護操作時，由對設備較為熟悉且技術水平較高、經驗豐富者作監護；特別重要和復雜的倒閘操作，由業務熟練的運維人員操作，運維負責人監護。（2）由一人完成的單項操作。（3）由檢修人員完成的操作。倒閘裝置系位于電源與負載之間的連接裝置，其功能是接收啟斷與閉合命令后，執行電源與負載之間的啟斷與閉合動作的一種保護裝置。例如：停電檢修的啟動處理；或發生故障時，必須迅速隔離故障電流，以確保負載設備或供電設備不會遭受故障電流的而損毀，同時確保人身安全[2]。

2 倒閘操作過程風險分析

2.1 倒閘操作時未合理安排操作人員

傳統用戶變電站的設計大致依上述文獻為準則，但通常為了節省成本，并未較電力公司變電所接地系統為佳，且往往以接電阻值為重，而其接地電阻設計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接地整合的問題。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生并且可達到美化環境的效果，故許多新建的輸電線路都采用地下電纜。

2.2 倒閘操作時工具準備不充分或工器具不合格

由于倒閘裝置系在進行隔離故障或投入的過程中皆會發生電弧現象。電弧是流過倒閘裝置兩端金屬電極之間的間隙電流，其產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度時，電壓會擊穿間隙造成電極兩端產生導通并產生火花放電現象，即稱為電弧現象。電弧會產生高溫因而造成絕緣劣化，使得倒閘裝置的保護能力降低，甚至發生倒閘裝置燒毀的事件。

2.3 電氣設備命名標識不準確、不清晰

目前電力系統為了提高供電品質，當負載為輕載或無載的情況時，因線路電容效應，使得負載端電壓過高。因此，電力公司為了降低端電壓通常系投入電抗器來吸收過多的虛功率，即可降低負載端的電壓。反之，在重載時，因負載電流所造成的線路壓降，使得負載端電壓過低。因此，電力公司為了提高負載端電壓通常系投入電容器提供虛功率，即可提高負載端的電壓[3]。

3 變電站倒閘操作安全風險的防范措施

3.1 加強運行人員業務素質的培訓，推行標準化倒閘操作

倒閘裝置介電質對暫態恢復電壓所需具備的電壓強度特性，在于對抗倒閘裝置電極兩端產生的電壓上升速率。原因是瞬時電壓上升速率極高，容易擊穿介電質，因此倒閘裝置介電質恢復介電強度的速度必須高于瞬時恢復電壓的上升速度，才能不被擊穿，順利動作。暫態恢復電壓對系統的影響，當倒閘裝置開啟之后，倒閘裝置電極兩端產生瞬時恢復電壓。瞬時恢復電壓的成分包含電源端的電壓響應與負載端的電壓響應。三相系統中，瞬時恢復電壓對倒閘裝置的影響，容易產生再襲電壓共振[4]。

3.2 強化防誤閉鎖裝置管理，杜絕隨意解鎖

倒閘裝置的設計需要能夠承受暫態電壓。但是，在實際的應用中，仍會時常發生倒閘裝置燒毀的事件，且經事故鑒定后，所得到的結論為燒毀原因在于倒閘裝置無法承受瞬時電壓所導致。所以，一般工程實務上為了避免倒閘裝置的燒毀，系將倒閘裝置的承受過電壓的能力的設計規格提高一個電壓等級的規范。由于電弧為具有高能量的電流，因而使得系統內部經常會受到電弧的影響，并造成系統的設備損壞。針對高壓系統中的倒閘裝置在啟閉過程，產生的電弧現象對于倒閘裝置的影響[5]。能量為電弧產生的主因，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，過去的研究即針對不同的能量發展出不同的滅弧方法。機械方法為倒閘裝置兩端電極動作時，對電極兩端間隙噴出高壓氣體，達到降溫與拉大電弧路徑的作用。高壓氣體的冷卻效應使得電弧電漿態成分減少；高壓氣體拉大電弧路徑，有利于消弧。

3.3 實施倒閘操作標準化、規范化、程序化

當電極開啟后，電弧所造成的熱能并不會快速的移動，而是會停留在弧根，若利用電磁效應或與噴發高壓氣體使得弧根移動，電弧弧根不會固定于某一點，即無法在電極產生電弧。電弧能量在短時間內受到氣體的影響而熄滅，達到干擾的目的。干擾即是拉大電弧的路徑或是移動電弧。當拉大電弧時即能夠將等效阻抗提高；如果移動電弧時，則能夠將溫度降低，減少電弧的發生機會。

4 結束語

變電站操作是運行工作最主要的組成部分，也是影響變電站設備安全運行的重要因素，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，提高人員素質在運行工作中顯得尤為重要，運維部門要建立一整套行之有效的規章制度，從根本上提高運行人員的綜合素質，保障供電企業的安全生產。

參考文獻：

[1]葉鋒.變電站倒閘操作風險點分析及注意事項[J].中國電業（技術版），2015（11）：23-28.

[2]馮翠萍.淺談變電站倒閘操作與作業現場的安全管理[J].中國高新技術企業，2016（22）：141-142.

[3]商遠志.變電站倒閘操作風險控制[J].企業改革與管理，2015（06）：204.

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

[5]王文軍.SEP法在變電站倒閘操作風險評估中的運用[J].安全，2015（09）：32-34.