关于变电运行倒闸操作的问题剖析

林任江

摘要：文章对倒闸操作过程中常见的问题进行了叙述，并针对其危险点控制和操作问题的防范措施提出了相关的建议和对策。

关键词：变电运行；倒闸；问题；分析

0 前言

所谓的倒闸操作就是指电气设备由一种状态转换到另一种状态或改变系统的运行方式需要进行的一系列操作。变电运行的倒闸操作是运行人员最重要的日常工作之一。从操作任务的接受到整个操作过程的结束，其中涉及很多细节，稍有不慎就会酿成大错，轻者造成设备损坏导致区域停电，重者会使电网发生振荡甚至使电网发生大面积停电事故，严重时还会危及操作人员的生命安全。因此，很有必要针对倒闸操作中常见的问题进行分析，提出有效的预防措施，把握其正确的方法和步骤，确保倒闸操作能够安全可靠的完成。

1 倒闸操作的定义及注意事项

1.1 倒闸操作的定义

电气设备安装预投运和投运后有3 种状态，即备用、运行、检修。将电气设备由一种状态转变为另一种状态所进行的手动或自动操作，称之为倒闸操作。如图1 所示，一次电气设备的倒闸操作一般是通过对断路器、隔离开关的拉开或合入，以及接地刀闸的合入或拉开来实现的。而二次电气设备如熔断器、插件、联片（压板）则是由投退来改变状态的。

图1 倒闸操作示意图

1.2 倒闸操作过程中的注意事项

（1） 变电运行倒闸操作必须由值班电力调度或值班负责人命令，受令人在复诵无误后方可执行。发令人发出的命令应准确、清晰、使用正规操作术语和设备双重名称，即设备名称和编号。发令人使用电话发布命令前，应和受令人互报姓名，受令人接受命令要做好命令指示记录，并进行复诵确认命令无误，此过程需要有电话录音。接到电气倒闸操作命令后，操作人填写倒闸操作票前要明确操作任务、设备的运行方式、设备状态，并根据现场实际情况填写操作票。（2）在倒闸操作过程中如发生任何疑问时，应立即停止操作，并向值班电力调度或值班负责人报告，弄清问题之后，方可继续进行操作。操作人员不得擅自更改操作票，不得随意解除闭锁装置。（3）在交班时间中应避免操作，如工作需要进行操作时，操作中间不得进行交接班，待全部操作完毕，并确认操作无误后，方可进行交接班。另外，操作进行过程中严禁换人。（4）操作人员在使用绝缘棒拉合隔离开关或经传动机构拉合隔离开关和断路器过程中，均应穿戴绝缘手套。在雨雪天气操作室外高压设备时，操作人员应穿绝缘靴，绝缘棒应有防雨罩。若接地网不符合要求，在晴天操作人员也应穿绝缘靴。在雷电天气时，严禁进行倒闸操作，如遇事故处理，远方控制的开关允许操作。

2 对倒闸操作中常见问题的分析及防范

2.1 母线倒闸操作

母线是设备的汇合场所。母线的倒闸操作是指母线的送电、停电，以及母线上的设备如隔离开关、断路器、母线电压互感器、避雷器以及母差保护、失灵保护二次回路等的切换操作。由于母线连接设备和元件多，操作的工作量很大，因此在操作前必须做好充分的准备工作，在操作过程中也应该严格按照程序进行。

2.1.1 母线倒闸操作常见的问题

母线倒闸操作常见的问题主要包括可能发生带负荷拉刀闸事故、继电保护及自动装置切换错误引起的误动和向空载母线充电时电感式电压互感器与开关断口电容形成的串联谐振3 种。

2.1.2 母线倒闸操作常见问题的防范

针对母线倒闸操作中的常见问题，应采取下列防范措施：（1）在倒闸操作时应注意对母差保护的影响，要根据母差保护运行规程作相应的变更。在倒母线操作过程中无特殊情况下，母差保护应处在投入运行状态中。母线装有自动重合闸，倒母线后如有必要，重合闸方式也应相应改变。（2）由于设备倒换至另一母线或母线上的电压互感器停电，继电保护及自动装置的电压回路需要转换由另一电压互感器给电时，应注意勿使继电保护及自动装置因失去电压而误动作。当电压回路接触不良以及通过电压互感器二次向不带电母线反充电时，会引起电压回路熔断器熔断，造成继电保护误动等情况出现。若停电母线的电压互感器所带的保护（如低电压、低频、阻抗保护等）不能提前切换到运行母线的电压互感器上供电，则事先应将这些保护停用，并断开跳闸压板。（3）母线倒闸操

作前，必须检查2 条母线是否在并列运行状态，这是实现等电位母线倒闸操作必备的重要安全技术措施。为防止母联断路器在倒闸操作过程中自动跳闸而引起带负荷拉、合隔离开关，应将母联断路器的直流熔断器的熔丝取下。（4） 母联断路器设有断口均压电容的，为避免拉开母联断路器后可能与该母线电压互感器的电感产生串联谐振引起过电压，宜先停用电压互感器，再拉开母联断路器。（5）备用母线的充电，有母联开关时应使用母联开关向母线充电。母联开关的充电保护应处在投入运行状态，必要时要将保护整定时间调整到零，则当备用母线发生故障时，可由母联开关切除，防止事故扩大。如无母联开关，确认备用母线处于完好状态，也可用刀闸充电，但在选择刀闸和编制操作顺序时，应注意不要出现过负荷。（6）将一条母线上所有元件全部倒换至另一母线上时，有两种可供选择的倒换顺序：一种是将某一元件的刀闸合于一母线之后，随即拉开另一母线刀闸；另一种是全部元件都合于一母线之后，再将另一母线的所有刀闸拉开。具体倒闸操作过程中选择哪种倒换顺序要根据操作机构位置和现场实际情况来决定。

2.2 变压器倒闸操作

变压器的操作通常包括向变压器充电、带负荷、并列、解列、切断空载变压器等内容，是变电运行倒闸操作中最常见的典型操作之一。

2.2.1 变压器倒闸操作常见的问题

变压器倒闸操作常见的问题主要有切合空载变压器过程中可能出现的操作过电压使变压器绝缘受损和变压器空载电压升高使变压器绝缘受损。

2.2.2 变压器倒闸操作常见问题的防范措施

（1）避免在变压器倒闸操作过程中出现操作过电压，应采取变压器中性点接地的措施。在110 kV 及以上大电流接地系统中，变压器中性点接地数量和在网络中的位置需要综合变压器的绝缘安全、降低短路电路、继电保护可靠动作等不同方面的需求来考虑。切合空载变压器或解列、并列电源系统，若将变压器中性点接地，操作时断路器发生三相不同期动作或出现非对称开断，可以避免发生电容传递过电压或失步工频过电压所造成的事故。所以，防范切合空载变压器产生操作过电压造成的危害，应集中在变压器中性点接地刀闸操作的正确性上。（2）主变压器停电预试，参加母差保护的电流互感器，其二次联接片应退出并短接。如主变压器出口保护有跳分段断路器或相邻元件断路器，其出口联接片应停用，以防止主变压器停电预试而引起断路器误跳。（3）若主变压器纵差及母差电流互感器回路工作，则一般在主变压器带负载前停用相应保护，等带负载后进行差流、差压测量，确认保护接线正确后再投入相应保护。（4）调度运行人员在指挥操作时应当设法避免变压器空载电压升高，如投入电抗器、调相机带感性负荷以及改变有载调压变压器的分接头等以降低受端电压。此外，也可以适当地降低送

端电压。送端假如是单独向一变电站供电的发电厂，可以按照设备要求较大幅度地降低发电厂的电压；假如发电厂还有其他负荷时，在有可能的条件下，可将发电厂的母线解列，以一部分电源单独按设备要求调整电压。

2.3 二次回路倒闸操作

二次回路的倒闸操作包括继电保护、自动装置和直流电源的操作，如保护的投退、定值的调整、联接片的断开与投入等。大多数情况下，二次回路的操作是为了配合一次回路的操作进行的。二次回路倒闸操作过程中应采取以下措施来防范问题产生：（1）设备不允许无保护运行，在设备送电前，保护及自动装置应齐全，整定值应正确，传动试验良好，联接片在规定位置。（2）带高频保护的微机线路保护装置如需停用直流电源，应在两侧高频保护装置停用后，才允许断开直流电源。（3）在装置使用交流电压、交流电流、开关量输入、开关量输出回路作业；装置内部作业；继电保护人员输入定值等情况下，整套微机保护装置应停用。

2.4 合、解环倒闸操作

合、解环操作是电力系统由一种方式转变为另一种方式的常见倒闸操作之一。环网的合、解列操作最主要就是正确预计操作中每一步骤的潮流分布，以及如何在操作中控制其不超过各元件允许范围。一般应满足下列条件：（1）相位一致。在初次合环或进行可能引起相位变化的检修作业后，必须先进行相位的测定。（2）调整电压差（绝对值）到最小，最大允许电压差为20%，特殊情况下，环网并列最大电压差不应超过30%。（3）合环后各元件不应过载，各结点电压不应超出规定值。（4）系统继电保护应适应环网的方式。（5）系统环状并列时，应注意并列处两侧电压向量间的角度差，其对整个环网内变压器结线角度差必须为零。对潮流分布产生的功率角，其允许数值应根据环内设备容量、继电保护等限制而定。（6）解环操作时主要考虑解环后引起的潮流电压变化、负荷转移以及自动装置继电保护的改变等。

3 结语

变电运行倒闸操作的安全可靠是确保电力系统安全运行的一项重要工作。由于在整个倒闸操作过程中涉及诸多细节，牵涉的设备和元件也相当广泛，操作项目繁多，操作顺序严格明确，稍有不慎，就有可能造成电网事故，危害电力生产人员和电网安全。因此，对变电运行倒闸操作过程中常见问题进行分析并总结相应的防范措施，是很有必要且具有深刻的现实意义。

参考文献

［1］ 许丰博，防止变电运行事故的对策［J］.电力安全技术，2005年第8期

［2］ 王晓烨，张晓辉，李兵.提高变电站倒闸操作速度的探讨［J］.华中电力，2008（3）

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。