關于變電運維倒閘操作中檢查電氣指示位置的探討

國網陜西省電力有限公司超高壓公司 李星羽 劉 鑫

1 引言

在變電運維工作中，倒閘操作具有較高的危險性，為了保障倒閘操作的精確性，必須提高對設備狀態的感知能力，及時發現設備的異常和缺陷，才能有效保護電網并且保障人員的安全。因此，倒閘操作需要詳細檢查電氣異常的位置，之后根據電氣故障制定倒閘操作的方式。同時，要合理利用監控系統，加強技術開發，滿足倒閘操作中對電氣指示位置精確性的要求。

2 倒閘操作概述

2.1 倒閘操作工作內容和特點

通過倒閘操作，可以將電氣系統中的設備從一種狀態轉化為另一種狀態。如針對設備的檢修需求，能將處于運行狀態的設備轉化為檢修狀態，或者調整設備的運行方式，確保系統穩定性[1]。由于倒閘操作會導致電力系統的運行狀態轉變，出現電流和電壓的變化，因此操作過程中必須控制各種細節。嚴格遵守規章制度的情況下，倒閘操作能穩定地改變系統潮流狀態。如果發現系統出現運行故障，通過倒閘操作也可以實現故障元件隔離以及控制故障范圍。變電運行過程中，倒閘操作對控制精度有較高要求，如果缺少嚴格的控制制度或者操作人員工作方式不合理，就會導致安全事故發生。

2.2 電氣設備倒閘操作原則

對電氣設備的倒閘操作應嚴格按照順序進行操作，并且電路中的閉鎖裝置也不能隨意解除。如倒閘中如果需要關閉隔離開關，應先確定斷路器的斷路開關位置，檢查斷路開關的狀態，而在對電氣設備送電前，也要保證繼電保護裝置已經開始運行。如果道閘中將隔離開關誤合，則需要繼續保持其閉合狀態[2]。

2.3 變電運行倒閘操作中的常見誤操作

2.3.1 母線倒閘操作問題

電力設備電路會在母線匯合，因此對母線進行倒閘操作會影響系統整體供電，大量的設備、元件都會受到影響。為此，母線的倒閘操作會涉及大量設備的調整和控制，由于需要進行較多的操作，出現問題的概率也有所提升。如進行負荷刀閘動作、繼電保護等操作中，如果沒有合理操作，容易造成諧振問題。

2.3.2 變壓器倒閘操作問題

變壓器的操作包括變壓器充電、切斷、解列、并列等內容，操作變壓器時，由于電路出現變化，很可能在閉合過程中出現極短時間的高電壓情況，將會嚴重損壞絕緣的性能。因此，日常工作中進行變壓器倒閘操作必須嚴格遵守流程，一旦出現誤操作極有可能導致變壓器受到損壞。如對主變壓器進行倒閘操作時，如果控制不合理導致差動保護動作，有可能已經造成了變壓器和母線設備的損壞。

2.3.3 旁路帶路倒閘操作

旁路開關在變電站界限位置用較為關鍵，合理控制旁路開關可以避免對系統進行停電檢修時負荷變化過于劇烈影響系統穩定性。如果進行檢測時沒有嚴格遵守倒閘流程開展工作，對用戶的用電狀態會造成嚴重影響[3]。

3 電氣設備倒閘操作后位置檢查狀況

對電氣設備進行操作后檢查時，應該根據設備各項的實際位置確定故障位置，如果檢查中難以獲得設備實際位置，可以利用機械位置提示、電氣指示、遙感信號進行綜合分析，得到位置判斷結果。在確定位置時，必須選擇兩個原理不同、非同源的變化確定位置，以便獲得精確結果[4]。國內的企業開展變電站倒閘操作時，根據選擇兩個或者兩個以上非相同原理、非同源指示變化進行判斷的要求，采用機械指示位置和電氣指示位置綜合判斷的方式。

在檢查過工作中，斷路器的實際位置并不能直接觀察，所以機械位置的檢查都是通過觀察機械位置指示牌確定。在二次設備逐漸完善的情況下，電氣位置指示有很多可以觀察的位置，包括通過保護裝置上的信號操作箱上智能站智能終端的位置指示燈、測控裝置監控信號指示燈、測控裝置電流數值、測控裝置監控信號燈、報文和電壓等途徑確定。為確保倒閘操作過程中現場運維人員安全，運行和熱備用之間的操作需要在監控中心遙控負責，或者在運維人員在監控后臺進行遙控，然后根據后臺的光字、遙信報文進行電氣位置的檢查。

一些公司在操作票管理中規定，斷路器電氣位置檢查項目需要以檢查監控信號進行指示，但是在實際操作中，由于不同人員的理解方式不同，就會將保護裝置信號都作為監控信號，嚴重影響操作的精確性。在電網快速建設，而且隨著技術革新使電網運行方式不斷調整的背景下，很多斷路器需要經常在運行、熱備用狀態下切換，而且多數變電站都采用無人值守的模式，由監控人員進行運行和熱備用狀態的切換，設備電氣位置指示確認是監控人員通過監控后臺光字和報文進行判斷的。

4 對一起倒閘操作后無法遙控合閘事件的分析

某公司110kV常規變電站進行間隔計劃停電檢修，檢修工作內容包括線路保護定檢工作、測控校驗和信號核對，設備運行熱備用的過程中，于屋內人員對監控后臺進行斷路器遙控開展電氣位置檢查，倒閘操作結束后在監控后臺確認斷路器的運行方式已經從運行轉為檢修狀態，與監控和調度核對后確認無誤，允許檢修人員開展工作。保護人員在斷路器傳動過程中發現，斷路器跳閘之后保護裝置和測控裝置無斷路器跳位開入，斷路器不能實現遠方合閘，但是可以在斷路器機構位置進行就地合閘。將控制電源斷開后重新合上或者切換機構的遠程控制/就地合閘切換把手，能實現保護合閘和測控合閘。

在現場將斷路器合上后，設備電氣位置檢查如果使用電氣監視信號，雖然可以作為檢查設備運行狀態的判據，但是缺少設備其他信息的指示，而通過檢查電氣的監控信號，不僅可以有效判斷設備的運行狀態，還可以對設備其他的相關信息也進行判斷，可以更好地幫助工作人員了解設備。檢查測控裝置上分合閘把手位置的斷路器監控指示燈可以判斷設備的運行狀態，也能根據指示燈的情況對指示燈是否正常進行檢查，以及判斷斷路器的控制回路是否完好，對斷路器氣室壓力、防跳回路的完整性進行判斷，在操作項目沒有增加的情況下，同樣能充分了解設備的運行狀態。現場將斷路器合上之后，通過切換把手將狀態切換為遠方，發現防跳繼電器K4勵磁，保護裝置無跳閘指令。

通過斷路器機構原理圖進行判斷，斷路器在合閘位置時，測量斷路器機構的遠方合閘回路二次線位置對地電壓為-110V，但是現場實際測量后發現電壓為+110V。跳位監視回路二次接線處對地電壓為+110V，現場實際測試結果為0V。經過調查發現，戶外斷路器匯控柜中跳位監視二次回路的二次線、遠方合閘回路二次回路接線到保護屏柜中出口回路二次接線的線芯是相反的，保護屏中調位監視回路二次節點接到戶外斷路器匯控柜中的跳位監視回路位置。在斷路器合位時，保護屏中裝置的二次接線帶正電，導致對應戶外斷路器匯控柜中的二次接線也為正電，電壓為+110V，進而造成了防跳繼電器K4出現勵磁，若在勵磁的情況下斷路器跳閘或者手動分閘，雖然防跳繼電器回路中的輔助觸點能打開，但是自保持回路依然處于導通狀態，導致防跳繼電器勵磁并不能返回，造成斷路器結構中合閘回路斷開而且不能合閘。在跳位監視中，防跳繼電器的常閉節點是打開的，在跳位監視回路斷開的情況下，跳位繼電器不能勵磁，保護裝置的跳位指示燈處于熄滅狀態。

之前運維人員倒閘操作可以繼續合閘，是因為保護人員每次傳動試驗結束之后都會將斷路器的控制電源斷開，或者調整切換把手，將控制狀態改為就地控制，保持最初的停電檢修狀態，所以此時防跳繼電器自保持勵磁回路是斷開的，防跳繼電器失電并返回。在運維操作人員再次合上控制電源的同時，會將切換把手調整為遠程控制，此時合閘回路完好，跳位監視繼電器勵磁，監控回路也完整，測控遙控合閘時可以通過戶外監視回路實現合閘線圈的勵磁，達到合閘的目的。但如果保護人員在傳動試驗結束之后，沒有將斷路器控制電源保持在合位狀態，機構的切換把手還切換為遠程控制，運維人員就不能進行測控和遙控和合閘。

運行轉熱備用的操作之后，如果運維人員進行電氣位置檢查時通過保護、測控裝置斷路器位置指示燈進行判斷，此時會出現斷路器跳位指示燈不亮的情況，運維人員會判斷指示燈損壞或者合閘控制回路斷線，能夠在完成倒閘操作后，及時將發現的問題反饋給檢修人員，能有利于檢修人員快速完成對故障的判斷，避免影響送電。保護人員在傳動的過程中，也通過測控裝置、斷路器指示燈進行位置檢查，同樣能及時發現存在的問題。

5 倒閘操作檢查電氣指示位置方法優化

5.1 常規站斷路器電氣位置檢查

常規站斷路器利用操作箱實現其控制，在電路設計中，側重裝置上的分合閘把手處斷路器指示燈通過操作箱接入到控制回路中，所以在測控裝置分合閘把手位置的斷路器指示燈位置檢查電氣位置指示就達到監控的目的。由于監控后臺光字和報文功能，測控裝置可以通過斷路器采集輔助節點的位置，因此智能監視斷路器的狀態。測量裝置和監控后臺遙測量的采集中，雖然可以作為電氣位置判斷的輔助數據，以及發揮監測和監視的作用，但是并不能輔助判斷設備的電氣位置。所以，常規變電站電氣設備檢查的工作中，應該使用分合閘處指示燈的方式進行檢查，在確定設備狀態的同時，也能保證監控信號的正確指示。

5.2 智能站智能終端電氣位置檢查

智能變電站擁有智能終端，能對一次設備的位置、狀態告警信息進行采集和監視，之后通過GOOSE網絡將數字信號傳輸給檢測裝置和監控后臺，之后檢測裝置和監控后臺根據數據進行計算，完成對電氣位置的判斷，雖然整個流程自動化水平較高，但依然僅僅可以對設備進行監視，達不到監控的目的。在設備廠家不同的情況下，智能終端的功能也會受到一定限制，導致智能終端不能達到監視控制回路的作用[5]。所以對智能斷路器的操作中，需要使用智能終端上的檢查功能進行電氣位置的指示，以及配合控制回路指示的方式，從而有效減少操作路程，并滿足監控信號的正確指示需求。

6 結語

為確保在操作過程中對設備狀態的正確判斷，以及有效感知設備的健康水平，應該采用盡量多的方式進行對設備的檢查工作。通過對比斷路器指示位置的監控信號和監視信號，使用監控信號在保證設備狀態轉換的同時，也能提升運維人員對狀態的感知能力、缺陷的發現能力，對保障電網運維倒閘操作的穩定性和安全性都發揮了重要作用。因此，應該優先使用監控信號作為位置指示，提升工作質量。