浅析变电站保障安全的技术措施

李梦如 林仁杰 国网江苏省电力有限公司苏州供电分公司

一、电力防误形式

变电站中的各项操作都要严格按照操作票执行，同时要求两位值班员在场才可进行倒闸操作，重大操作时要求班组长等第三人到场监督指导，即变电运行中强调的监护制度及操作票制度，这都是为保障值班员人身、变电站设备及电网安全的必要措施。除以上所说的变电运行操作中保障安全的组织措施外，还有各项安全技术措施也至关重要。一座220 千伏变电站包含220 千伏设备区、110 千伏设备区、10 千伏或35 千伏设备区、主控室、电容器室、电抗器室、多台主变等不同带电区域，每个区域往往包含多个出线或馈线间隔，这就需要借由多种电气、机械等技术措施，防止变电站值班人员走错操作间隔或出现其他不安全操作，以变电站常说的五项电力防误规范（简称“五防”）为主要原则，变电站往往采用微机五防、本间隔电气闭锁、刀闸机械硬闭锁结合或计算机测控逻辑、本间隔电气闭锁、刀闸机械硬闭锁结合的电力防误形式。

二、设备闭锁条件

变电站设备之间设置操作闭锁，即只有在满足一定条件时才开放对设备的操作权限，以防止带负荷分合刀闸、线路或开关非停电状态合接地刀闸、接地刀闸未分开时合其他刀闸，保障操作安全规范。下面分别分析线路各把刀闸、手车式开关柜及电容器组刀闸的闭锁条件。

（一）线路各刀闸闭锁条件

1.正母刀闸、副母刀闸

在双母线接线方式中，一条出线间隔会有两把分别连接至正母线、副母线的刀闸，称为正母刀闸及副母刀闸。两把母线刀闸的另外一侧连接本条线路的开关（断路器），开关的两侧分别有两把接地刀闸，命名为开关母线侧接地刀闸、开关线路侧接地刀闸。

母联间隔也是双母线接线方式中的必要间隔，通过母联开关及其两侧的母联正母刀闸、母联副母刀闸、母联开关正母侧接地刀闸、母联开关副母侧接地刀闸连接至两条母线上，其具有增强供电可靠性的重要作用。此外，正母线及副母线上还分别连接有正母压变间隔及副母压变间隔，正母压变间隔由一把正母压变刀闸及两侧的正母线接地刀闸、正母压变接地刀闸构成。

正母刀闸及副母刀闸在什么情况下可以安全操作的主要思想，是确保刀闸操作不带负荷，同时不会在接地刀闸合位的情况下进行送电操作。由此，正母刀闸、副母刀闸的闭锁条件需要分两种情况讨论，以正母刀闸为例：

情况一，母联开关在分位，线路开关处于分闸位置且副母刀闸在分位，同时正母线接地刀闸、开关母线侧接地刀闸、开关线路侧接地刀闸在分开位置，即可操作正母刀闸，这是正母刀闸不带电也不接地的情况；

情况二，母联开关在合位，母联开关的正母刀闸及副母刀闸均在合位，同时线路副母刀闸合上，这时正母线及副母线通过母联间隔相连，正母刀闸两侧等电位，不会存在带负荷合上正母刀闸的操作，正母线接地刀闸、开关母线侧接地刀闸、开关线路侧接地刀闸也需要在分开位置。

2.线路刀闸

线路开关至线路侧还连接有一把刀闸，称为线路刀闸。线路刀闸两侧为开关线路侧接地刀闸及线路接地刀闸，在线路刀闸的线路侧还会连接有压变及避雷器，以供测控装置采集电压数据构成线路保护。由于刀闸没有灭弧能力，不能带负荷拉合，需要依靠断路器（开关），所以在线路停送电操作中，要操作断路器位置以保证线路刀闸不带有负荷，这也是上面提到的闭锁条件的基本要求。

因此，在操作线路刀闸时需要检查开关在分位。此外还需要检查到任何一个可能连接至线路刀闸的接地点，由于断路器内部触头的分合位置无法用肉眼直接观察到，断路器的分合位置一般只能通过现场的机械指示、智能控制柜上的电气指示或者后台的分合位置信号来判断，断路器一般视为不可见断开点，所以要求开关母线侧接地刀闸、开关线路侧接地刀闸、线路接地刀闸三把接地刀闸同时在分位的情况下才能操作线路刀闸。

3.线路接地刀闸

接地刀闸的操作条件需要考虑两侧可能来电的刀闸均应拉开，防止带电合接地刀闸，即线路接地刀闸要在线路刀闸分闸时且线路无压才可以进行操作。

4.开关母线侧接地刀闸及开关线路侧接地刀闸

与线路接地刀闸闭锁条件基本要求相同，开关母线侧接地刀闸及开关线路侧接地刀闸两侧可能来电的刀闸有正母刀闸、副母刀闸，此外由于开关视为不可见断开点，线路刀闸也可能送电至接地位置，因此开关两侧的两把接地刀闸操作前要求正母刀闸、副母刀闸及线路刀闸均在分闸位置。

（二）手车式开关柜闭锁条件

在低电压等级的间隔中往往采用手车式开关柜装置，手车中包含断路器、互感器等一次设备，操作时需要借助操作手柄，值班员需要戴好安全帽及配套面罩，防止电弧伤害。手车位置分为运行、试验及检修三种状态，下面对手车式开关柜间隔中一次设备的闭锁条件进行分析。

远程遥控开关断开后，在开关室现场使用手柄将手车摇出至试验位置，之后将手车平台连接至开关手车仓并确认牢固，双手戴绝缘手套拉出手车，即手车的检修位置，需要注意这时手车仓内还是带电状态。通过手车的可靠连接，开关与母线及线路连接，因此手车操作条件要求开关在分位、线路刀闸在合位、线路接地刀闸在分位。这里要求线路刀闸在合位，是为了防止先合手车而可能造成的事故扩大。

（三）电容器组刀闸闭锁条件

对于电容器，在开关室内会有电容器间隔，在室外会有相连接的电容器组，刀闸数量与布置也与线路稍有不同。这里特殊的是电容器间隔存在两把接地刀闸，一把在室内的电容器间隔上，一把在室外的电容器组上，与电容器组刀闸构成机械硬闭锁，因此操作室外电容器组接地刀闸要求电容器组刀闸在分位。

三、电容器工作的安全措施

基于以上对于闭锁条件的分析，下面对于不同的电容器工作要求进行安全技术措施布置。

（一）电容器组清扫

清扫工作要求电容器组场内不带电，除了要使用相应电压等级的放电棒对电容器组进行逐个多次放电，也要保证工作期间不会来电，保护人身安全。因此需要将电容器组接地刀闸有效合位。

（二）电容器组清扫及电容器组刀闸修理

当有电容器组清扫工作时，需要将电容器组接地刀闸合闸，但电容器组刀闸与其接地刀闸具有机械硬闭锁，将会妨碍电容器组刀闸修理工作，无法操作电容器组刀闸，这时一般采用在电容器组与电容器组刀闸之间装设接地线的方法。此外，电容器组刀闸的另一侧连接至室内电容器间隔，为确保检修刀闸所有可能来电侧均可靠接地，还需要将电容器接地刀闸合位或在相应位置装设接地线。

（三）电容器组清扫、电容器组刀闸修理及开关小修预试

当增加开关小修工作时，除了在电容器组与电容器组刀闸之间悬挂接地线、合上电容器间隔接地刀闸（或挂接地线），还需要将开关手车拉出，即检修位置，在开关手车仓内悬挂“止步高压危险”警示牌，方可许可检修人员工作。

四、结论

综合本文分析，可以得到以下结论：

1.变电站运行中的各项操作需要谨慎小心，做好相应的安全措施，以五项防误规范为基本原则；

2.断路器内部封闭，分合闸位置通过间接方式观察，应视为不可见断开点；

3.接地刀闸操作要求所有可能送电至接地点的通路均有可靠、可见断开点，即拉开该通路上相应的各把刀闸；

4.工作内容不同，相应的安全技术措施不同，应深刻理解闭锁内涵，灵活布置安全措施，保障人身、设备及电网运行安全。