對(duì)220 kV天明變電站一起母線刀閘缺陷的處理及分析

陳芳

摘 要：2010年3月10日，綿陽電業(yè)局220 kV天明變電站220 kV里天線2 662刀閘嚴(yán)重放弧。原因是：電動(dòng)刀閘長期運(yùn)行后，軸有變位情況，C相尤其嚴(yán)重，導(dǎo)致刀閘動(dòng)、靜觸頭抱合不緊，局部放弧嚴(yán)重。由于我發(fā)現(xiàn)缺陷及時(shí)，且正確、果斷地處理了缺陷，及時(shí)阻止了缺陷的進(jìn)一步發(fā)展，減少對(duì)設(shè)備損壞的程度，操作中保證了人身安全，保證了非故障設(shè)備正常運(yùn)行。通過對(duì)這起母線刀閘缺陷處理的三種方案進(jìn)行分析、比較。由此可見：準(zhǔn)確判斷分析缺陷是正確處理的關(guān)鍵，根據(jù)缺陷發(fā)展的不同階段，采取不同的處理方式。

關(guān)鍵詞：母線刀閘；缺陷；處理；分析

中圖分類號(hào)：TM6312 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2014）11-0083-02

1 缺陷實(shí)際處理簡要過程

1.1 當(dāng)時(shí)運(yùn)行方

單臺(tái)主變降壓運(yùn)行，220 kV、110 kV均為雙母線帶專用旁路母線。220 kV出線共5回，袁天線261開關(guān)、天大線263開關(guān)、3號(hào)主變203開關(guān)運(yùn)行在220 kVⅠ母；江天線262開關(guān)（電源點(diǎn)）、赤天線264開關(guān)、里天線266開關(guān)（電源點(diǎn)）運(yùn)行在220 kVⅡ母。110 kV出線7回，其中5回各連接1個(gè)110 kV變電站，并作為該站的電源線路，2回接有重要負(fù)荷。屬于重要的樞紐變電站。

站內(nèi)新建2號(hào)主變及220 kV一個(gè)出線間隔電氣安裝調(diào)試工作正緊張進(jìn)行，站內(nèi)檢修人員很多。

1.2 缺陷情況

2010年3月10日15時(shí)08分，我進(jìn)行設(shè)備巡視剛到新建2號(hào)主變間隔，就聽見旁邊的220 kV里天線2 662刀閘C相有異常聲音，發(fā)現(xiàn)C相刀閘發(fā)出一大團(tuán)紅紅的火光，嚴(yán)重放弧，弧光間隙發(fā)生（大約30 s左右一次），時(shí)大時(shí)小，伴隨著“哄——哄”巨大的聲音，且弧光、聲音有增大趨勢(shì)。

1.3 發(fā)生缺陷的設(shè)備型號(hào)

刀閘為GW22-220 W型單柱垂直斷口單臂式戶外交流高壓隔離開關(guān)，配CJ11-Ⅱ型電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)，南京電氣集團(tuán)有限責(zé)任公司生產(chǎn)；北京ABB開關(guān)廠LTB245E1六氟化硫開關(guān)，配BLK222彈簧操作機(jī)構(gòu)；導(dǎo)線型號(hào)：LGJQ-300，線路最大允許負(fù)荷電流700 A。

1.4 母線及線路保護(hù)配置

220 kV里天線線路配有RCS-931光纖差動(dòng)保護(hù)一套及RCS-902高頻閉鎖距離保護(hù)一套。220 kV母線配有RCS-915AB型母線保護(hù)一套。

1.5 負(fù)荷情況

當(dāng)時(shí)送入220 kV母線22萬 MW，其中里天線送入10萬 MW，電流260 A左右，3號(hào)主變下網(wǎng)7萬 MW，共向廣元地區(qū)輸送負(fù)荷15萬 MW左右。

1.6 缺陷處理經(jīng)過

15時(shí)08分，發(fā)現(xiàn)缺陷，立即匯報(bào)省調(diào)，15時(shí)10分，省調(diào)命令將220 kV里天線266開關(guān)由220 kVⅡ母運(yùn)行倒至220 kVⅠ母運(yùn)行。15時(shí)18分，完成220 kV里天線266開關(guān)倒母操作，成功隔離故障點(diǎn)。用時(shí)8 min，值班員屬于跑步操作。

15時(shí)25分，填好事故搶修單，搶修人員準(zhǔn)備就緒，許可工作，開始對(duì)220 kV里天線2662刀閘放弧缺陷處理，發(fā)現(xiàn)是電動(dòng)刀閘長期運(yùn)行后，軸有變位情況，C相尤其嚴(yán)重，導(dǎo)致刀閘動(dòng)、靜觸頭抱合不緊，局部放弧非常嚴(yán)重。15時(shí)37分缺陷處理完畢并驗(yàn)收合格。15時(shí)38分，匯報(bào)省調(diào)220 kV里天線2662刀閘C相放弧缺陷已處理，2662刀閘具備帶電條件。15時(shí)48分，220 kV里天線266開關(guān)恢復(fù)220 kVⅡ母運(yùn)行，前后用時(shí)共40 min。

2 根據(jù)母線刀閘設(shè)備出現(xiàn)放弧缺陷，缺陷發(fā)展到不

同階段，處理的方法便不同

下面進(jìn)行幾種不同處理方案的比較和分析：

①根據(jù)當(dāng)時(shí)的判斷，該缺陷對(duì)設(shè)備安全運(yùn)行有一定威脅，但尚能堅(jiān)持運(yùn)行一段時(shí)間的處理。在短時(shí)間內(nèi)（單回路倒母操作）缺陷不足以損壞設(shè)備。處理方法：匯報(bào)調(diào)度，直接倒母隔離故障點(diǎn)。立即匯報(bào)調(diào)度，申請(qǐng)降低該線路負(fù)荷，在調(diào)度命令下進(jìn)行倒母處理，將故障母線刀閘隔離。優(yōu)點(diǎn)：線路不停電，不會(huì)造成電量損失。安全風(fēng)險(xiǎn)：如果缺陷性質(zhì)判斷不準(zhǔn)確，或者剛發(fā)現(xiàn)缺陷時(shí)，因間隙性放弧，且放弧一次比一次加大，缺陷刀閘動(dòng)、靜觸頭不斷受到弧光燒灼，損傷程度無法判斷。而且從設(shè)備場地到控制室，到匯報(bào)調(diào)度，由于用時(shí)過長，且缺陷迅速發(fā)展，未及時(shí)隔離故障點(diǎn)，造成相間短路或相間接地故障，將引起220 kV母差保護(hù)動(dòng)作，此時(shí)，由于倒母操作，母差方式已改為非選擇方式，將造成220 kV兩組母線上所有開關(guān)跳閘，引起全站失壓，損失非常大。如果缺陷危急，當(dāng)時(shí)線路所帶負(fù)荷特別重，負(fù)荷電流達(dá)到4～500 A，采用倒母操作方式，拉開故障刀閘，或者刀閘動(dòng)、靜觸頭燒灼嚴(yán)重，且粘連拉不開，會(huì)擴(kuò)大事故，引起更多設(shè)備停電，對(duì)操作人員安全也有很大威脅。此種處理方式存在很大安全風(fēng)險(xiǎn)。

②放弧很嚴(yán)重，此時(shí)線路負(fù)荷很重（滿載或接近滿載），倒母分流后電流仍然較大，拉刀閘仍具有風(fēng)險(xiǎn)，缺陷有明顯的發(fā)展趨勢(shì)，但短時(shí)不會(huì)危及設(shè)備安全。處理方法：申請(qǐng)旁路帶路先轉(zhuǎn)移負(fù)荷再停電處理。匯報(bào)調(diào)度，申請(qǐng)用旁路開關(guān)帶路運(yùn)行后，將缺陷刀閘所在開關(guān)停電，再將故障刀閘停電處理。優(yōu)點(diǎn)：線路不停電，隔離故障點(diǎn)安全。安全風(fēng)險(xiǎn)：旁路帶路操作時(shí)間比倒母操作時(shí)間稍長，未及時(shí)限制缺陷的進(jìn)一步發(fā)展，線路負(fù)荷重，又加重了缺陷的發(fā)展，在帶路操作過程中，如果缺陷發(fā)展到相間短路或相間接地故障，將引起220 kV母差動(dòng)作，跳開母聯(lián)開關(guān)及所在母線上運(yùn)行的開關(guān)，造成一組母線停電。相對(duì)倒母過程中缺陷發(fā)展引起母差動(dòng)作的事故小得多。安全風(fēng)險(xiǎn)小。

③根據(jù)缺陷現(xiàn)象判斷，缺陷發(fā)展非常迅速，同時(shí)線路負(fù)荷又很重（滿載或接近滿載），已嚴(yán)重威脅設(shè)備的安全運(yùn)行，如不及時(shí)處理，就可能造成停電事故和設(shè)備損傷事故。值班員通過轉(zhuǎn)移負(fù)荷或降低負(fù)荷及倒母隔離故障點(diǎn)已經(jīng)來不及，缺陷隨時(shí)有可能發(fā)展為刀閘相間短路或相間接地短路故障，引起母差動(dòng)作。處理方法：直接停線路，隔離故障。

根據(jù)《調(diào)規(guī)》要求：下列情況之一，可以不經(jīng)許可，即行斷開設(shè)備的電源：在設(shè)備發(fā)生人身觸電事故時(shí)，為了解救觸電人，可以不經(jīng)許可，即行斷開設(shè)備的電源；設(shè)備著火；設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞；嚴(yán)重危及設(shè)備安全。

經(jīng)過分析判斷，屬于設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞和嚴(yán)重危及設(shè)備安全兩種情況，可以不經(jīng)調(diào)度許可直接拉該線路開關(guān)，拉開刀閘，隔離故障點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)是：及時(shí)阻止了缺陷發(fā)展，減少對(duì)設(shè)備損壞程度，操作中保證人身安全，保證了非故障設(shè)備正常運(yùn)行。缺點(diǎn)是：造成線路停電。安全風(fēng)險(xiǎn)：如果值班員對(duì)缺陷性質(zhì)判斷有誤，將造成不必要的設(shè)備停電。

3 綜合分析，針對(duì)母線刀閘故障處理的方法有

3.1 一般及嚴(yán)重缺陷的處理

及時(shí)匯報(bào)調(diào)度，在調(diào)度的命令下，進(jìn)行倒母操作，隔離故障，線路不停電。

3.2 介于嚴(yán)重和危急缺陷之間的處理有兩種方式

一種是降低負(fù)荷倒母，隔離故障點(diǎn)；另一種是旁路帶路轉(zhuǎn)移負(fù)荷后，停開關(guān)，隔離故障，兩種方式線路都不停電。具體采用哪種方式，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場具體情況，如負(fù)荷、潮流等情況而定，特別是調(diào)度的命令要求。

3.3 危急缺陷的處理

直接先停線路開關(guān)，再匯報(bào)調(diào)度，線路停電。

4 處理該類型故障，對(duì)值班員的要求

值班員需要具備很高的業(yè)務(wù)技能，對(duì)缺陷分析判斷要準(zhǔn)確，會(huì)正確判斷缺陷發(fā)展的趨勢(shì)；根據(jù)具體情況果斷做出不同的處理方法；匯報(bào)相應(yīng)調(diào)度要準(zhǔn)確、簡明；處理要及時(shí)果斷；對(duì)現(xiàn)場運(yùn)行規(guī)程要熟練掌握，倒閘操作要又快又正確。同時(shí)，要求值班員要有良好的心理素質(zhì)，發(fā)生事故時(shí)沉著應(yīng)對(duì)，冷靜思考，不誤判斷，不錯(cuò)誤處理缺陷、事故或異?，F(xiàn)象等。

5 處理該類型缺陷的難點(diǎn)

關(guān)鍵在于對(duì)缺陷性質(zhì)的正確判斷。針對(duì)幾種不同的缺陷情況，處理方法不同，目的在于盡快隔離故障點(diǎn)，減小停電損失，盡快恢復(fù)非故障設(shè)備供電。

6 對(duì)本次缺陷處理的思考及運(yùn)行中的對(duì)策

針對(duì)單柱垂直斷口單臂式戶外高壓隔離開關(guān)，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，由于刀閘及附件出現(xiàn)故障造成電網(wǎng)事故的情況是有過的。川電[2006]169號(hào)文通報(bào)的福建超高公司對(duì)500 kV福州變進(jìn)行220 kV刀閘倒閘操作時(shí)，發(fā)生了一起因水平伸縮式刀閘柺臂導(dǎo)電桿內(nèi)污水流出，污水經(jīng)支柱瓷瓶引發(fā)對(duì)地閃絡(luò)而造成電網(wǎng)事故——220 kV兩組母線上的運(yùn)行開關(guān)全部跳閘。（屬于產(chǎn)品設(shè)計(jì)缺陷）。事故刀閘型號(hào)：SPOT、意大利ALSTOⅡ廠2001年產(chǎn)品，未設(shè)計(jì)排水孔，2003年以后產(chǎn)品導(dǎo)電桿有直徑6 mm的排水孔。還發(fā)生過刀閘連桿插銷脫落造成的電網(wǎng)事故（屬于設(shè)備質(zhì)量問題）。

怎樣才能盡可能減少這種風(fēng)險(xiǎn)呢？

6.1 嚴(yán)把設(shè)備選型、招投標(biāo)、工程質(zhì)量和驗(yàn)收關(guān)

對(duì)已經(jīng)運(yùn)行中的設(shè)備，按照有關(guān)開關(guān)類設(shè)備的管理規(guī)定和反措要求，定期作好設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)和檢修工作。

6.2 檢修管理方面

按照規(guī)定，定期進(jìn)行小修，認(rèn)真檢查和處理高壓開關(guān)類設(shè)備機(jī)械傳動(dòng)部位變形、脫落、松動(dòng)、卡澀等缺陷，重視開關(guān)類設(shè)備的絕緣故障，應(yīng)重點(diǎn)檢查合閘電阻、絕緣拉桿、盆式絕緣子、斷口距離、機(jī)械性能、接觸電阻、密封性能等。保證檢修質(zhì)量。

6.3 運(yùn)行維護(hù)方面

提高運(yùn)行人員技能水平，尤其事故處理的能力。強(qiáng)調(diào)設(shè)備巡視的質(zhì)量，加強(qiáng)運(yùn)行監(jiān)視，作好事故預(yù)想和緊急處理預(yù)案，一旦發(fā)生缺陷或事故，能夠正確、迅速地處理，控制缺陷或事故進(jìn)一步發(fā)展，縮小事故范圍，盡快恢復(fù)非故障設(shè)備供電，減小事故損失。

6.4 先進(jìn)技術(shù)的使用

使用工器具及儀表進(jìn)行檢查，如紅外測(cè)溫、紅外成像儀成像等技術(shù)，是發(fā)現(xiàn)設(shè)備過熱最有效的方法，目前使用較廣。特別是在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的適時(shí)運(yùn)用，確保設(shè)備安全可靠運(yùn)行。

7 結(jié) 語

通過此次刀閘缺陷處理，提出如下建議：①值班人員操作此類型刀閘時(shí)，應(yīng)認(rèn)真監(jiān)視刀閘運(yùn)動(dòng)軌跡；②應(yīng)利用狀態(tài)檢修和設(shè)備停電機(jī)會(huì)對(duì)此類型刀閘進(jìn)行維護(hù)，防止刀閘彈簧、固定螺絲、傳動(dòng)連桿松動(dòng)發(fā)生事故或障礙。運(yùn)行人員一定要認(rèn)真落實(shí)安全職責(zé)，增強(qiáng)自身的工作責(zé)任心，把好設(shè)備驗(yàn)收關(guān)，認(rèn)真檢查驗(yàn)收設(shè)備設(shè)計(jì)上的缺陷，落實(shí)安全預(yù)防措施。要加強(qiáng)現(xiàn)場施工監(jiān)督，開展各類風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)，放過一個(gè)事故隱患， 等于在安全上埋下一顆定時(shí)炸彈。認(rèn)真學(xué)習(xí)事故通報(bào)，分析事故原因，結(jié)合自己管轄變電站設(shè)備實(shí)際情況，把“安全第一，預(yù)防為主，綜合治理”的方針落到實(shí)處，主動(dòng)排查設(shè)備隱患，提出針對(duì)性的防范措施。防止各種隱患引起事故，一定要把事故消滅在萌芽狀態(tài)，才能確保人身安全、設(shè)備安全和電網(wǎng)安全。

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