變電運行專業(yè)防止電氣誤操作防范及控制措施分析

貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司遵義供電局 陳茜

1 引言

近幾年，電力行業(yè)事故頻發(fā)，變電事故是高頻發(fā)生類型，危害程度大而且影響范圍較廣，不僅威脅電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性，而且會造成人員傷亡。電氣誤操作是變電運行事故的誘因之一，因此分析變電運行專業(yè)電氣誤操作的防范與控制措施，是防控變電運行事故的重要任務(wù)。

2 變電運行專業(yè)電氣誤操作事故

2.1 帶負(fù)荷拉/合隔離開關(guān)

帶負(fù)荷拉/合隔離開關(guān)在變電運行專業(yè)電氣誤操作事故中較為常見。例如在某變電站一次全部運行設(shè)備倒至母線運行操作最后一個間隔時，工作人員執(zhí)行將間隔端子箱遙控合上母線側(cè)隔離開關(guān)操作，執(zhí)行操作期間發(fā)現(xiàn)隔離開關(guān)合閘無法到位。工作人員回到端子箱位置，嘗試用遙控操作將單刀雙擲隔離開關(guān)拉到分閘位置，在操作中錯誤地將解鎖鑰匙插入間隔的I段母線側(cè)隔離開關(guān)鎖孔，并拉開對應(yīng)間隔隔離開關(guān)，最終導(dǎo)致連接設(shè)備電路中斷，引發(fā)電弧，多處線路出現(xiàn)明火。

2.2 帶接地線合斷路器

帶接地線合斷路器事故是影響變電穩(wěn)定運行的主要事故類型之一。例如操作任務(wù)為某間隔由檢修轉(zhuǎn)運行，在執(zhí)行合斷路器操作時保護(hù)動作跳閘，保護(hù)測距為0km，現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)隔離開關(guān)線路側(cè)耦合電容器位置前期檢修工作掛設(shè)的接地線未拆除[1]。

2.3 帶電掛/合接地刀閘

某變電站運行人員在運行倒母線操作過程中發(fā)現(xiàn)刀閘相合閘不到位，經(jīng)報批后進(jìn)行電動遙分再合倒閘仍無法合到位，請示后手動操作。但因手動操作分閘速度較慢，導(dǎo)致倒閘產(chǎn)生電弧且出現(xiàn)燃燒，燃燒物掉落引燃草地。操作人員立即執(zhí)行電動遙分倒閘操作，在操作過程中錯誤解鎖刀閘并按下刀閘分閘按鈕，導(dǎo)致帶負(fù)荷拉刀閘引發(fā)電弧，在母差保護(hù)動作后全站以及關(guān)聯(lián)變電站失壓，刀閘觸頭燒毀。

2.4 誤入帶電間隔

誤入帶電間隔是指工作人員在無監(jiān)護(hù)的情況下，未執(zhí)行設(shè)備間隔核對以及警示牌查看，跨越圍欄開展工作，錯誤進(jìn)入帶電間隔導(dǎo)致觸電事故。例如在某變電站變壓器大修期間，三側(cè)斷路器斷開解除備用，工作票要求拆除接地線并合上斷路器、隔離開關(guān)，但操作人員未使用操作票，未拉開斷路器、前后隔離開關(guān)，接班人員按記錄交接組織驗收，驗收人員誤入帶電間隔，出現(xiàn)觸電燒傷事故。

3 變電運行專業(yè)電氣誤操作的原因

3.1 電氣誤操作中人的不安全行為

人的不安全行為是導(dǎo)致變電運行專業(yè)電氣誤操作的直接原因，包括用手代替工具操作、操作錯誤、忽視安全警告、使用安全裝置失效、物體存放不當(dāng)、冒險進(jìn)入危險區(qū)域、攀爬或坐靠不安全位置、設(shè)備運轉(zhuǎn)時修理檢查或調(diào)整清掃不到位、不安全裝束、個人防護(hù)用品用具使用不當(dāng)、對易燃易爆危險品處理錯誤、未認(rèn)真核對按鈕編號等[2]。人的不安全行為多源于缺乏深層次的教育培訓(xùn)，技術(shù)設(shè)計存在缺陷、管理存在缺陷，職工對安全生產(chǎn)技術(shù)、政策規(guī)章、工作原理不了解，勞動組織不到位，作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與檢查保養(yǎng)制度不明確，對現(xiàn)場檢查指導(dǎo)不及時等。

3.2 電氣誤操作中物的不安全狀態(tài)

物的不安全狀態(tài)是誘發(fā)變電運行專業(yè)電氣誤操作的原因之一，包括設(shè)備設(shè)施工具附件存在缺陷、個人防護(hù)用品用具缺少或存在缺陷、生產(chǎn)施工場地環(huán)境不良、防護(hù)保險及信號裝置存在缺陷等。還包括刀閘在長時間不間斷運行過程中性能下降，合閘不到位，且刀閘控制箱上各刀閘解鎖孔、操作按鈕排列警示標(biāo)識缺失等[3]。

4 變電運行專業(yè)電氣誤操作的防范措施

4.1 加強設(shè)備管理

變電運行管理負(fù)責(zé)人應(yīng)加大設(shè)備運行維護(hù)、技術(shù)改造力度，確保設(shè)備運行工況良好。采取有效的防誤解鎖控制手段，降低錯誤解鎖操作出現(xiàn)概率。安裝防誤閉鎖裝置是防控電氣誤操作的強制性手段之一，一般需要在設(shè)備電動操作控制回路串聯(lián)經(jīng)閉鎖回路控制的鎖具，并將閉鎖回路控制的鎖具增設(shè)到設(shè)備手動操控部件上。同時技術(shù)人員應(yīng)落實防誤操作工作責(zé)任制，在站內(nèi)設(shè)置專崗負(fù)責(zé)防誤閉鎖裝置運行管理，及時更換、維修失靈的防誤閉鎖裝置，確保防誤閉鎖裝置可以發(fā)揮全周期、強制性防誤作用。變電運行管理負(fù)責(zé)人應(yīng)該引入強制性防誤分/誤合斷路器、強制性防帶電掛接地線/合接地線、強制性防帶負(fù)荷拉/合隔離開關(guān)、強制性防誤入帶電間隔、提示性防帶接地線合隔離開關(guān)/斷路器等裝置。因當(dāng)前變電運行電氣誤操作問題較為復(fù)雜，傳統(tǒng)基于電氣設(shè)備機(jī)械聯(lián)動設(shè)備元件操作的機(jī)械閉鎖、輔助接點接入受控設(shè)備電氣操作電源回路的電氣聯(lián)鎖、基于電編碼鎖對電動操作設(shè)備就地操作回路的強制閉鎖均無法發(fā)揮良好效果。變電運行管理負(fù)責(zé)人應(yīng)協(xié)同技術(shù)人員構(gòu)建計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)[4]。

計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的站級控制層防電氣誤操作邏輯由主計算機(jī)、間隔層協(xié)同設(shè)置，主計算機(jī)主要負(fù)責(zé)設(shè)置強制性防誤分/誤合斷路器、強制性防帶電掛接地線/合接地線、強制性防帶負(fù)荷拉/合隔離開關(guān)、強制性防誤入帶電間隔、提示性防帶接地線合隔離開關(guān)/斷路器的邏輯。即在將電編碼鎖與機(jī)械編碼鎖增設(shè)到站內(nèi)全部可操作電動/手動一次電氣設(shè)備、手動隔離開關(guān)/遮攔門、接地刀閘的基礎(chǔ)上，面向全變電站設(shè)備實時數(shù)據(jù)庫，以電流采集信號、電氣設(shè)備狀態(tài)量信號、電壓采集信號以及操作員站上接地線掛拆、閉鎖掛牌、檢修掛牌等為判斷條件，由間隔層設(shè)備實時采集電氣單元設(shè)備信號，其中電氣設(shè)備位置信號采集方式是分閘、合閘位置雙態(tài)采集，對于電氣設(shè)備以外的設(shè)備聯(lián)鎖則經(jīng)測控裝置間通信交換數(shù)據(jù)實現(xiàn)。在防電氣誤操作邏輯判斷中，可以自動對裝置進(jìn)行檢查。一旦發(fā)現(xiàn)裝置存在軟件故障，應(yīng)急故障或通信信道故障即向分閘命令就地操作閉鎖繼電器發(fā)送指令，執(zhí)行閉鎖控制出口操作。在裝置正常時，則向出口繼電器、合閘命令出口繼電器發(fā)送指令執(zhí)行勵磁動作，促使電氣設(shè)備正常運行。變電運行管理負(fù)責(zé)人應(yīng)定期調(diào)查，歸總設(shè)備運行缺陷，及時維護(hù)修理，避免設(shè)備帶病運行。

4.2 加強人員培訓(xùn)

變電運行管理負(fù)責(zé)人應(yīng)從設(shè)備系統(tǒng)操作基本原則、崗位規(guī)程制度、施工處理等方面，定期組織員工開展現(xiàn)場針對性技能培訓(xùn)。在提升操作人員專業(yè)知識水平和作業(yè)技能的同時，增強職工責(zé)任意識與職業(yè)道德感。加強變電運行安全教育，確保操作人員嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)章程序制度，避免在操作票不合格時操作或者在監(jiān)護(hù)人員未下令時操作，在操作過程中存在疑問時操作等。

4.3 加強現(xiàn)場安全管理

變電運行管理負(fù)責(zé)人應(yīng)制定更加完善的安全管理制度，定期對現(xiàn)場操作人員安全意識及業(yè)務(wù)素質(zhì)進(jìn)行評價，將評價結(jié)果作為操作人員績效薪資的制定依據(jù)。督促現(xiàn)場操作人員執(zhí)行操作前危險點分析，預(yù)先防控，彌補安全管理缺口，提高電氣誤操作防范效果。同時變電運行管理負(fù)責(zé)人應(yīng)強化電氣誤操作事故危險點的監(jiān)督管理，如在現(xiàn)場倒閘操作過程中，責(zé)令現(xiàn)場操作人員在停電前進(jìn)入現(xiàn)場，在送電結(jié)束后撤離，明確現(xiàn)場第二監(jiān)護(hù)人員的職責(zé)，實時分析倒閘操作危險點，將危險點分析結(jié)果記錄到表內(nèi)，為典型倒閘操作重點危險因素列表編制提供依據(jù)。變電運行管理負(fù)責(zé)人應(yīng)組織安全人員、專職技術(shù)人員、運行副職協(xié)同審核基層操作票，在統(tǒng)計評價頁記錄現(xiàn)場操作票填寫、統(tǒng)計、分析等環(huán)節(jié)的審核結(jié)果，為變電運行操作問題整改提供依據(jù)[5]。

5 變電運行專業(yè)電氣誤操作的控制措施

5.1 帶負(fù)荷拉/合隔離開關(guān)控制措施

在全部隔離開關(guān)就地機(jī)構(gòu)箱電機(jī)電源全部斷開時，需要操作對應(yīng)隔離開關(guān)，需投入相應(yīng)隔離開關(guān)電機(jī)電源。只有在電源支持下，電氣誤操作才可以完成拉隔離開關(guān)操作。因此，為控制帶負(fù)荷拉/合隔離開關(guān)誤操作，可以借助變電站新建或改造擴(kuò)建契機(jī)，將一個隔離開關(guān)控制回路增設(shè)到端子箱內(nèi)，以便在隔離開關(guān)切換時強制斷開觸頭與主觸頭回路。或者采用特殊的齒輪結(jié)構(gòu)（類似西門子隔離開關(guān)輔助觸頭）代替?zhèn)鹘y(tǒng)輔助觸頭轉(zhuǎn)動軸和主觸頭傳動軸同步結(jié)構(gòu)。在輔助觸頭動作、主觸頭不動作時，延時常閉觸頭閉合，延時常開觸頭不動作。而在輔助觸頭不動作、主觸頭動作時，全部輔助觸頭均不動作，由主觸頭完成分閘。此時，若隔離開關(guān)倒母控制回路內(nèi)常開節(jié)點操作錯誤，也不會出現(xiàn)上述事故，且可以解決輔助觸頭位置、隔離開關(guān)位置不相符問題，發(fā)揮電氣閉鎖回路作用，控制電氣誤操作。

5.2 帶接地線合斷路器控制措施

為控制帶接地線合斷路器事故，操作人員應(yīng)熟悉主接線圖，明確電源方向以及接地線掛在電源側(cè)的位置。同時掛接地線操作人員應(yīng)根據(jù)《國家電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程（變電部分）》（Q/GDW 1799.1）第7.4.13 條、第5.3.4.3 條規(guī)定，記錄裝接地線與拆接地線過程，將記錄內(nèi)容在交接班時清晰闡述。若操作過程中出現(xiàn)與操作票存在偏差的改動，則需要根據(jù)主接線情況進(jìn)行操作票的重新填寫，提示后續(xù)操作人員在設(shè)備檢修合閘送電前對送電范圍接地刀閘拉開、接地線拆除狀況進(jìn)行檢查，并將檢查結(jié)果填入操作票內(nèi)，從根本上防控帶接地線合斷路器事故。

5.3 帶電掛/合接地刀閘控制措施

在帶電掛/合接地刀閘過程中，操作人員應(yīng)根據(jù)安全規(guī)范以及操作票內(nèi)容，認(rèn)真核對設(shè)備名稱與編號，并檢查是否具備掛/合接地刀閘（或裝接臨時接地線）條件。在確定開關(guān)已斷開、刀閘已拉開且與帶電部分隔離后，操作人員可以進(jìn)行驗電放電，及時發(fā)現(xiàn)帶電回路及帶電原因，明晰正常帶電、感應(yīng)帶電差異。隨后將電氣聯(lián)鎖增設(shè)到主變開關(guān)與接地刀閘之間，在主變高壓側(cè)不停電的情況下柜內(nèi)接地刀閘無法合上，從根本上規(guī)避帶電合接地刀閘（或裝接臨時接地線）操作。需要注意的是，在隔離開關(guān)拉開后，若一側(cè)帶電而另一側(cè)不帶電，則應(yīng)合不帶電的接地刀閘，并在合刀閘之前手動運行傳動機(jī)構(gòu)，確定已停電接地刀閘位置后用力合刀閘。

5.4 誤入帶電間隔控制措施

為控制誤入帶電間隔事故，在應(yīng)用計算機(jī)防電氣誤操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，可以引入條形碼管理，將電力設(shè)備編碼，即面向全部變電運行設(shè)備，逐一編制條形碼，將條形碼粘貼到變電運行設(shè)備明顯位置，并將相關(guān)變電運行設(shè)備操作信息錄入微電腦。在操作人員抵達(dá)設(shè)備區(qū)前，需要用掃描器掃描讀取設(shè)備信息，掃描后經(jīng)微電腦了解設(shè)備運行參數(shù)，驗證發(fā)出指令是否準(zhǔn)確[6]。并輸入下一步操作信息，在集中控制計算機(jī)內(nèi)分析進(jìn)入位置準(zhǔn)確與否。若進(jìn)入位置無誤，則無提示，若進(jìn)入位置有誤，則發(fā)出預(yù)警提示。通過將信息掃描前移至設(shè)備操作前，可以避免操作人員誤入設(shè)備帶電間隔。

6 結(jié)語

綜上所述，帶負(fù)荷拉/合隔離開關(guān)、帶接地線合斷路器、帶電掛/合接地刀閘、誤入帶電間隔是變電運行專業(yè)電氣誤操作事故主要類型，覆蓋了電網(wǎng)故障、設(shè)備損壞、人員傷亡等多個層面，社會影響較為惡劣。相關(guān)事故與人的不安全行為、物的不安全狀態(tài)具有較大關(guān)系。根據(jù)電氣誤操作事故原因，變電運行專業(yè)管控者應(yīng)加強人員管理，制定完善的操作管理體系，規(guī)避誤操作誘因，確保變電安全、穩(wěn)定運行。