淺析變電站保障安全的技術措施

李夢如 林仁杰 國網江蘇省電力有限公司蘇州供電分公司

一、電力防誤形式

變電站中的各項操作都要嚴格按照操作票執行，同時要求兩位值班員在場才可進行倒閘操作，重大操作時要求班組長等第三人到場監督指導，即變電運行中強調的監護制度及操作票制度，這都是為保障值班員人身、變電站設備及電網安全的必要措施。除以上所說的變電運行操作中保障安全的組織措施外，還有各項安全技術措施也至關重要。一座220 千伏變電站包含220 千伏設備區、110 千伏設備區、10 千伏或35 千伏設備區、主控室、電容器室、電抗器室、多臺主變等不同帶電區域，每個區域往往包含多個出線或饋線間隔，這就需要借由多種電氣、機械等技術措施，防止變電站值班人員走錯操作間隔或出現其他不安全操作，以變電站常說的五項電力防誤規范（簡稱“五防”）為主要原則，變電站往往采用微機五防、本間隔電氣閉鎖、刀閘機械硬閉鎖結合或計算機測控邏輯、本間隔電氣閉鎖、刀閘機械硬閉鎖結合的電力防誤形式。

二、設備閉鎖條件

變電站設備之間設置操作閉鎖，即只有在滿足一定條件時才開放對設備的操作權限，以防止帶負荷分合刀閘、線路或開關非停電狀態合接地刀閘、接地刀閘未分開時合其他刀閘，保障操作安全規范。下面分別分析線路各把刀閘、手車式開關柜及電容器組刀閘的閉鎖條件。

（一）線路各刀閘閉鎖條件

1.正母刀閘、副母刀閘

在雙母線接線方式中，一條出線間隔會有兩把分別連接至正母線、副母線的刀閘，稱為正母刀閘及副母刀閘。兩把母線刀閘的另外一側連接本條線路的開關（斷路器），開關的兩側分別有兩把接地刀閘，命名為開關母線側接地刀閘、開關線路側接地刀閘。

母聯間隔也是雙母線接線方式中的必要間隔，通過母聯開關及其兩側的母聯正母刀閘、母聯副母刀閘、母聯開關正母側接地刀閘、母聯開關副母側接地刀閘連接至兩條母線上，其具有增強供電可靠性的重要作用。此外，正母線及副母線上還分別連接有正母壓變間隔及副母壓變間隔，正母壓變間隔由一把正母壓變刀閘及兩側的正母線接地刀閘、正母壓變接地刀閘構成。

正母刀閘及副母刀閘在什么情況下可以安全操作的主要思想，是確保刀閘操作不帶負荷，同時不會在接地刀閘合位的情況下進行送電操作。由此，正母刀閘、副母刀閘的閉鎖條件需要分兩種情況討論，以正母刀閘為例：

情況一，母聯開關在分位，線路開關處于分閘位置且副母刀閘在分位，同時正母線接地刀閘、開關母線側接地刀閘、開關線路側接地刀閘在分開位置，即可操作正母刀閘，這是正母刀閘不帶電也不接地的情況；

情況二，母聯開關在合位，母聯開關的正母刀閘及副母刀閘均在合位，同時線路副母刀閘合上，這時正母線及副母線通過母聯間隔相連，正母刀閘兩側等電位，不會存在帶負荷合上正母刀閘的操作，正母線接地刀閘、開關母線側接地刀閘、開關線路側接地刀閘也需要在分開位置。

2.線路刀閘

線路開關至線路側還連接有一把刀閘，稱為線路刀閘。線路刀閘兩側為開關線路側接地刀閘及線路接地刀閘，在線路刀閘的線路側還會連接有壓變及避雷器，以供測控裝置采集電壓數據構成線路保護。由于刀閘沒有滅弧能力，不能帶負荷拉合，需要依靠斷路器（開關），所以在線路停送電操作中，要操作斷路器位置以保證線路刀閘不帶有負荷，這也是上面提到的閉鎖條件的基本要求。

因此，在操作線路刀閘時需要檢查開關在分位。此外還需要檢查到任何一個可能連接至線路刀閘的接地點，由于斷路器內部觸頭的分合位置無法用肉眼直接觀察到，斷路器的分合位置一般只能通過現場的機械指示、智能控制柜上的電氣指示或者后臺的分合位置信號來判斷，斷路器一般視為不可見斷開點，所以要求開關母線側接地刀閘、開關線路側接地刀閘、線路接地刀閘三把接地刀閘同時在分位的情況下才能操作線路刀閘。

3.線路接地刀閘

接地刀閘的操作條件需要考慮兩側可能來電的刀閘均應拉開，防止帶電合接地刀閘，即線路接地刀閘要在線路刀閘分閘時且線路無壓才可以進行操作。

4.開關母線側接地刀閘及開關線路側接地刀閘

與線路接地刀閘閉鎖條件基本要求相同，開關母線側接地刀閘及開關線路側接地刀閘兩側可能來電的刀閘有正母刀閘、副母刀閘，此外由于開關視為不可見斷開點，線路刀閘也可能送電至接地位置，因此開關兩側的兩把接地刀閘操作前要求正母刀閘、副母刀閘及線路刀閘均在分閘位置。

（二）手車式開關柜閉鎖條件

在低電壓等級的間隔中往往采用手車式開關柜裝置，手車中包含斷路器、互感器等一次設備，操作時需要借助操作手柄，值班員需要戴好安全帽及配套面罩，防止電弧傷害。手車位置分為運行、試驗及檢修三種狀態，下面對手車式開關柜間隔中一次設備的閉鎖條件進行分析。

遠程遙控開關斷開后，在開關室現場使用手柄將手車搖出至試驗位置，之后將手車平臺連接至開關手車倉并確認牢固，雙手戴絕緣手套拉出手車，即手車的檢修位置，需要注意這時手車倉內還是帶電狀態。通過手車的可靠連接，開關與母線及線路連接，因此手車操作條件要求開關在分位、線路刀閘在合位、線路接地刀閘在分位。這里要求線路刀閘在合位，是為了防止先合手車而可能造成的事故擴大。

（三）電容器組刀閘閉鎖條件

對于電容器，在開關室內會有電容器間隔，在室外會有相連接的電容器組，刀閘數量與布置也與線路稍有不同。這里特殊的是電容器間隔存在兩把接地刀閘，一把在室內的電容器間隔上，一把在室外的電容器組上，與電容器組刀閘構成機械硬閉鎖，因此操作室外電容器組接地刀閘要求電容器組刀閘在分位。

三、電容器工作的安全措施

基于以上對于閉鎖條件的分析，下面對于不同的電容器工作要求進行安全技術措施布置。

（一）電容器組清掃

清掃工作要求電容器組場內不帶電，除了要使用相應電壓等級的放電棒對電容器組進行逐個多次放電，也要保證工作期間不會來電，保護人身安全。因此需要將電容器組接地刀閘有效合位。

（二）電容器組清掃及電容器組刀閘修理

當有電容器組清掃工作時，需要將電容器組接地刀閘合閘，但電容器組刀閘與其接地刀閘具有機械硬閉鎖，將會妨礙電容器組刀閘修理工作，無法操作電容器組刀閘，這時一般采用在電容器組與電容器組刀閘之間裝設接地線的方法。此外，電容器組刀閘的另一側連接至室內電容器間隔，為確保檢修刀閘所有可能來電側均可靠接地，還需要將電容器接地刀閘合位或在相應位置裝設接地線。

（三）電容器組清掃、電容器組刀閘修理及開關小修預試

當增加開關小修工作時，除了在電容器組與電容器組刀閘之間懸掛接地線、合上電容器間隔接地刀閘（或掛接地線），還需要將開關手車拉出，即檢修位置，在開關手車倉內懸掛“止步高壓危險”警示牌，方可許可檢修人員工作。

四、結論

綜合本文分析，可以得到以下結論：

1.變電站運行中的各項操作需要謹慎小心，做好相應的安全措施，以五項防誤規范為基本原則；

2.斷路器內部封閉，分合閘位置通過間接方式觀察，應視為不可見斷開點；

3.接地刀閘操作要求所有可能送電至接地點的通路均有可靠、可見斷開點，即拉開該通路上相應的各把刀閘；

4.工作內容不同，相應的安全技術措施不同，應深刻理解閉鎖內涵，靈活布置安全措施，保障人身、設備及電網運行安全。