變電站熱倒母線操作風險及防控措施分析

董瑞利

國網河南省電力公司范縣供電公司 河南濮陽 457500

1 變電站熱倒母線管理風險

1.1 母線充電時，使用了無效的充電保護

熱倒母線操作過程中，對母線充電可使用母聯開關保護的充電保護功能或母差保護的充電保護功能，一般使用母聯開關保護的充電保護功能。母聯開關保護和母差保護的相關定值也是按此進行設置的。某變電站熱倒母線典型操作票中，使用了母差保護的充電保護對母線進行充電[1]。經核查，在該母差保護定值單中充電保護控制字為0，即說明在對母線進行充電的過程中，并沒有可以快速動作的充電保護。如果待投入運行的母線存在故障，將導致母差保護動作。

1.2 隔離開關動靜觸頭接觸不到位，發生放弧現象

GW17型隔離開關被廣泛應用于變電站母線隔離開關。當GWl7型隔離開關在分閘位置時，動刀桿上半部分基本處于垂直狀態，其頂桿及其防雨罩在最高點，而動觸頭在最低點。由于頂桿及防雨罩間有縫隙，雨水可從頂桿與防雨罩間的縫隙進入并聚集在動觸頭端部。由于排水孔位置設計在動觸頭的下部，進水后只有開關在水平位置時才能將動觸頭內的積水排出，不能排出導電桿內的積水。動觸頭并聚集在端部的雨水結冰或導致隔離開關內部彈簧老化，從而使得動觸頭在合閘操作時操作桿不能推動頂桿，動觸頭無法夾緊。隔離開關分閘過程中，頂桿不能自動復位，觸指無法打開，在隔離開關分閘力的作用下，對靜觸頭有很大的拉拽力。拉扯變形后，使得下次合閘操作不能操作到位[2]。

2014年11月某變電站母差動保護動作，母線失壓。事故原因是倒母線操作后，由于B相動觸頭與靜觸頭之間并未夾緊，動靜觸頭接觸存在間隙，引起隔離開關動靜觸頭之間產生電弧放電，電弧放電產生的熱量及煙塵在風的作用下飄向C相，使得B、C相相間絕緣下降，最終導致B、C相發生相間短路故障。

2015年7月，某變電站執行倒母線操作，某220kV線路倒閘操作時1G刀輔助開關切換不到位，造成電壓切換繼電器同時動作。在切開2012母聯開關后，1M停電，此時二次電壓反送到空載的221PT，造成222PT二次空開跳開，造成220kV2M母線二次失壓。2018年11月，某變電站運行人員執行“將220kV2M母線由冷備用轉運行，220kV母線方式倒為正常方式”操作任務，經測量220kV2M母線222PT二次電壓空開上下端電壓為零后，發現監控后臺顯示220kV2M母線電壓A、B相電壓為132kV，C相電壓為34kV，經驗電確認220kV2M母線一次無電壓，并測量相關二次電壓回路有壓。

經檢查分析，該站#4主變高壓側電壓切換回路中2M母線隔離開關常閉接點回路由于接線銹蝕引起接觸不良，致使部分電壓切換繼電器未正確返回，電壓切換繼電器同時動作，從而導致220kV2M母線與220kV1M母線A、B相二次電壓回路非正常并列。切換裝置的隔離開關位置燈在隔離開關的常開接點回路上，隔離開關常閉接點回路異常引起的切換繼電器未返回情況并不會點亮此燈。

2 變電站熱倒母線風險預防控制措施分析

2.1 規范母線充電保護

定值區管理在母聯開關保護中設立母線充電定值區。由系統運行部出具充電定值區定值單，充電定值可設置在2區，并在保護裝置上貼標簽注明各區功能。恢復母線運行的熱倒母線操作時，根據相關規定需投入母線充電及過流保護。運行人員在恢復母線送電時，應核對母聯開關保護定值，并注意相關軟、硬壓板投入情況，充電完畢后切換至正常運行區，并退出相關軟、硬壓板[3]。

2.2 優化熱倒母線典型操作票順序

熱倒母線為高風險操作，其操作的典型操作票必須定期組織人員審核，保證典型票的正確。以下幾個關鍵步驟、順序必須重點審核：熱倒母線前，先投互聯壓板再置母聯為死開關。熱倒母線完畢后，先解除母聯的死開關設置，再退出母聯互聯壓板。220kV母線停電，應按照先斷開待停電母線電壓互感器二次空氣開關、在PT隔離開關匯控箱處的電壓空開測量負荷側二次電壓為零、拉開待停電接線接觸不良，輔助接點未有效切換，導致非正常并列母線電壓互感器隔離開關、斷開母聯斷路器、拉開待停電母線側隔離開關、拉開運行母線側隔離開關的順序進行操作；停電后在監控后臺檢查運行母線電壓顯示值正常、停電母線電壓顯示值為零。220kV母線送電，應先在監控后臺檢查運行母線電壓顯示值正常、停電母線電壓顯示值為零，然后按照先合上待送電母線電壓互感器隔離開關，在PT隔離開關匯控箱處的電壓空開測量負荷側二次電壓為零，合上待送電母線電壓互感器二次空氣開關、合上運行母線側隔離開關、合上待送電母線側隔離開關、合上母聯斷路器的順序進行操作[4]。

2.3 做好隔離開關的維護及檢修管理

雙母線隔離開關其中一把長期處非運行狀態，其運行狀況及風險較不確定。變電運行專業每年應申請開展此類隔離開關的檢查性操作，及時發現此類隔離開關存在的問題或缺陷；此外，運行人員熟悉隔離開關操作的動態過程和掌握分合閘是否到位的檢查技巧。變電檢修專業按檢修規程要求的周期和項目對隔離開關開展停電檢修，通過對隔離開關的A修、B修，及時消除操作不順暢、分合不到位、導電軸承燒傷、絲杠、絲母及其部件損傷等缺陷，避免造成嚴重故障?？紤]到個別隔離開關的防塵、防水能力較差的問題，還需根據運行地點的氣候情況及具體運行狀況調整其A修、B修的周期，只有把握住隔離開關檢修維護的關鍵問題，才能使隔離開關的安全運行得到保障。

3 結語

母線是電力設備的匯合場所，包括很多的電器元件，熱倒期間母線存在互聯狀態，操作不慎，就會造成兩段母線失壓，造成大面積停電事故，所以十分有必要對熱倒母線操作中存在的風險進行分析和控制。