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一起帶負荷拉隔離開關事故的分析及其對策

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第22卷第10期
2009年10月
廣東電力
GUANGDONG ELECTRIC pOWER
Vo1．22 N0．10
Oct．2009
文章編號：1 007．290X(2009)10．0064—03
一起帶負荷拉隔離開關事故的分析及其對策
陳志偉
(廣東電網(wǎng)公司汕頭供電局，廣東汕頭515000)
摘要：某220 kV變電站在進行一次倒母線操作過程中發(fā)生帶負荷拉隔離開關的事故。分析了此次事故的原因，
直接原因是誤操作隔離開關，間接原因是隔離開關結構設計不合理，導致電氣閉鎖回路失效。對此，提出3種
防范措施：正常情況下，斷開所有隔離開關的電機電源，防止誤操作而引發(fā)事故；增加隔離開關控制回路切換開
關，確保隔離開關操作的唯一性；隔離開關動作結構采用齒輪結構，以解決輔助觸頭與主觸頭位置不一致的問題。
關鍵詞：隔離開關；誤操作；輔助觸頭
中圖分類號：TM564．1 文獻標志碼：B
Analysis and Solutions on an Accident of Switching Disconnector with Load
CHEN Zhi．wei
(Shantou Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Corp．，Shantou，Guangdong 515000，China)
Abstract：An accident caused by switching disconnector with load during shifting bus bar happened in a 220 kV
substation．Investigation results showed that the accident was caused directly by the misope ration of disconnector and
indirectly by the irrational structural design of disconnector that failed the electric blocking circuit．Three solutions are
proposed，i．e．，cutting all motor power of disconnector under normal condition to prevent misoperation and ensuing
accident，adding diverter switch to disconnector control circuit to ensure the uniqueness of disconnection operation，and
adopting gear structure as the working structure of disconnector to solve the problem of position inconsistency between
auxiliary contact and main contact．
Key WOldS：disconnector；misoperation；auxiliary contact
1 事故經(jīng)過
某220 kV變電站進行一次220 kV所有運行
設備全部倒至220 kV II段母線運行的倒母線操作，
在進行到最后一個間隔某甲線的操作時，發(fā)生了一
起帶負荷拉隔離開關的惡性誤操作事故。事故前接
線如圖1所示。
當時運行人員按照操作票操作到某甲線間隔，
在該間隔端子箱遙控合上該間隔的Ⅱ段母線側隔離
開關QS2后進行位置檢查，發(fā)現(xiàn)該隔離開關合閘
不到位，經(jīng)申請解鎖，使用微機“五防”解鎖鑰匙
重新拉開后嘗試手搖合上該隔離開關，仍合閘不到
位，于是再手搖將隔離開關拉開。在拉開到一半位
置時，因該隔離開關產(chǎn)生電弧，且有燃燒物掉落并
收稿日期：2009-05—31
某甲線 母聯(lián)
善 Q$2012
圖1 接線示意圖
I段母線
II段母線
引燃綠化草地，操作人員為了保護人身安全，跑回
端子箱處準備采用遙控操作繼續(xù)將該隔離開關完全
拉開到分閘位置，卻錯誤地將微機“五防”解鎖鑰
匙插入該間隔的I段母線側隔離開關QS1鎖孔，
遙控拉開了該間隔的隔離開關QS1，導致了一起帶
負荷拉隔離開關的事故。
第10期 陳志偉：一起帶負荷拉隔離開關事故的分析及其對策
2 事故原因分析
操作人在慌亂中沒有認真核對操作按鈕編號，
監(jiān)護人也沒對操作人的操作行為進行認真監(jiān)護，造
成解鎖操作隔離開關QS2時誤操作隔離開關QS1，
這是導致該起事故發(fā)生的直接原因。該220 kV變
電站有～套完整的電氣閉鎖裝置，在隔離開關QS2
已經(jīng)拉開了一半的情況下，并不滿足隔離開關QS1
的操作條件，本來是不應該發(fā)生這樣的事故的，因
此電氣閉鎖回路失效也是引起該起事故發(fā)生的間接
原因之一。隔離開關倒母線操作電氣閉鎖回路原理
如圖2所示。
早 QF2012 Qs2ol2l Qs2ol 用_ 母線
I 輔助開關輔助開關輔助開關 I
公用閉一鎖母線 ／——一 ／——一 ／——一
QSl控制回路
QS2控制回路
圖2 隔離開關倒母線操作電氣閉鎖回路
由圖2可知：在倒母線操作時，必須在一個母
線隔離開關合位的情況下，才可以進行另一個母線
隔離開關的操作。麗目前大部分廠家隔離開關的動
作原理，都是在其主觸頭即將完成分(合)閘操作的
時候，其輔助觸頭才完成變位。發(fā)生事故的這個隔
離開關也屬于這種結構。因此，在發(fā)生該事故時，
雖然隔離開關Qs2的主觸頭從合閘位置重新拉開
了一半，但該隔離開關的輔助觸頭卻依然還是沒有
變位，還是指示主觸頭在合閘的位置，即常開接點
依然閉合，常閉接點仍然斷開，致使此時隔離開關
QS1滿足操作條件，最終導致該起事故發(fā)生。
3 應對措施
導致該起事故發(fā)生的原因還包括：運行人員綜
合素質差，思想麻痹，安全意識淡薄，工作責任心
不強，沒有認真履行相關職責，未能嚴格執(zhí)行相關
的規(guī)程制度，缺乏異常情況的處理能力。因此應通
過加強安全管理、規(guī)范解鎖鑰匙的管理、加強員工
培訓、提高人員素質等手段進行預防。在加強人身
安全防護意識的同時，對引起事故的電氣閉鎖失效
的問題可從技術上進行預防和避免。具體措施是：
a)在正常情況下斷開所有隔離開關就地機構箱
的電機電源，當需要操作到某隔離開關時才投入該
隔離開關的電機電源。若此次事故發(fā)生前，該間隔
的隔離開關Qs1電機電源退出的話，即使誤操作
也是無法拉開隔離開關的，也就避免了事故的發(fā)
生。但此措施也存在著不足，運行人員操作時間延
長，影響操作效率；由于設備狀況存在不確定因
素，運行人員在來回投退隔離開關機構箱電機電源
的過程中，如果碰上隔離開關操作后因設備缺陷而
引起線夾跌落或者隔離開關支柱折斷等情況，將會
對人身安全造成嚴重威脅。據(jù)此，在發(fā)生事故后，
該舉措可以作為短時間內穩(wěn)定安全局面的一項措施，
如作為長期執(zhí)行的措施則有待商榷和進行風險評估。
b)在端子箱內增加一個隔離開關控制回路切
換開關(如圖3所示)，確保隔離開關操作的唯一
性，即每次能且只能操作一個隔離開關。例如，當
需要操作到隔離開關QS2時，把切換開關切到隔
離開關QS2的位置，這時只有隔離開關QS2的控
制回路是接通的，而其他隔離開關的控制回路都是
斷開的。因此，就算被強制解鎖，輔助觸頭跟主觸
頭不對應而錯誤地滿足操作的條件，但由于其他隔
離開關的控制回路都已經(jīng)被切換開關強行斷開，因
此也不會出現(xiàn)該起事故。該措施因需要在端子箱中
騰出一定的空間安裝切換開關，因此比較適合用于
新建的變電站，現(xiàn)有變電站在擴建時也可以采用該
措施，已投運的間隔可以結合端子箱改造進行實施，
但不建議特地為了裝設該切換開關而改造端子箱。
Q
閉鎖
Q
圖3 隔離開關控制回路切換開關
c)采用西門子隔離開關輔助觸頭的動作原理，
消除電氣閉鎖回路的缺陷。前面提到過，電氣閉鎖
本來是一種比較可靠的防誤操作手段，但這起事故
發(fā)生的一個間接原因就是輔助觸頭的位置與隔離開
關的實際位置不相符，導致電氣閉鎖回路失去了作
用。那么．如何設計才能使輔助觸頭的位置與隔離
廣東電力 第22卷
開關的實際位置相一致，使電氣閉鎖繼續(xù)發(fā)揮其可
靠閉鎖的作用呢?現(xiàn)在變電站使用的大部分隔離開
關都是采用輔助觸頭的轉動軸與主觸頭的傳動軸同
步轉動的簡單結構，當主觸頭快要完成操作時，輔
助觸頭才完成切換，因此當主觸頭在由合轉分的中
間過程中，輔助觸頭并不能恰當?shù)刂甘局饔|頭的實
際狀態(tài)。西門子隔離開關輔助觸頭的動作原理(如
圖4、圖5所示)很好地解決了這個問題。西門子
的隔離開關采用特殊的齒輪結構(如圖6所示)，其
操作過程由3個步驟構成，以隔離開關由合到分為
例：第一步是輔助觸頭動作而主觸頭不動作，此時
主觸頭沒有任何動作，而輔助觸頭中的常開觸頭
13／14由閉合狀態(tài)轉為斷開狀態(tài)，延時常閉觸頭
125／126由斷開狀態(tài)轉為閉合狀態(tài)，常閉觸頭11／
12和延時常開觸頭127／128不動作；第二步是主
觸頭動作而輔助觸頭不動作，此時主觸頭完成由合
到分的全過程，而所有的輔助觸頭均不動作；第三
步是輔助觸頭動作而主觸頭不動作，此時主觸頭已
經(jīng)完成分閘的過程不再動作，而輔助觸頭中的常閉
觸頭1 1／12由斷開狀態(tài)轉為閉合狀態(tài)，延時常開觸
頭127／128由閉合狀態(tài)轉為斷開狀態(tài)，常開觸頭
13／14和延時常閉觸頭125／126不動作。因此，如
果在隔離開關的倒母控制回路中所使用的常開接點
是類似西門子隔離開關的常開觸頭13／14類型的
話，也不會出現(xiàn)該起事故。不過如果設計時錯誤地
使用了延時常開觸頭127／128類型的輔助觸頭的
話，也一樣會導致事故的發(fā)生。
其他廠家的隔離開關在實際運行中還往往會出
現(xiàn)卡澀等方面的故障，導致主觸頭已完成分(合)閘
的動作而輔助觸頭卻依然沒有變位；而西門子的隔
主觸頭
主枷觸頭-1f—————— —__f —— 竺 l
90~ 45。0。0。45。 90。
合 輔助觸頭 輔助觸頭 輔助觸頭 分
運動 在中間位置 運動
圖4 西門子隔離開關主觸頭、輔助觸頭動作時序圖
圖5 西門子隔離開關輔助觸頭示意圖
離開關在實際運行中，其輔助觸頭的切換性能良
好，暫時還未出現(xiàn)該類故障。如采用本措施，可以
根據(jù)各種輔助觸頭的動作特性在電氣閉鎖回路中加
以合理的使用，從而避免電氣閉鎖回路失效的情況
出現(xiàn)。但該措施需要統(tǒng)一規(guī)范各隔離開關生產(chǎn)廠家
的輔助觸頭的動作原理結構，因此實施難度較大。
4 結論
圖6 西門子隔離開關齒輪結構
本文通過分析一起在倒母線過程中發(fā)生的帶負
荷拉隔離開關事故，主要從技術上提出3種措施來
防范。一是在正常情況下斷開所有隔離開關就地機
構箱的電機電源；二是在端子箱內增加一個隔離開
關控制回路切換開關；三是所有隔離開關都采用類
似西門子隔離開關輔助觸頭動作原理的結構。通過
比較這3種措施的優(yōu)缺點，可以發(fā)現(xiàn)第一種是屬于
可以即時采取的措施，但需要進行風險評估；第二
種也是比較簡單且容易實施的；而第三種措施則可
以使電氣閉鎖回路進一步完善以充分發(fā)揮其作用。
但無論如何，預防誤操作的關鍵還是在于人，只有
切實提高員工的安全意識及業(yè)務水平，同時加強現(xiàn)
場安全管理，落實各項規(guī)章制度，才能真正杜絕誤
操作事故的發(fā)生。
作者簡介：陳志偉(1978一)，男，廣東潮州人。電氣工程師，工學
碩士，從事變電運行管理工作。
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