倒母线的操作方法和注意事项

肖承仟 赵剑波 赵忠义

（平顶山供电公司，河南 平顶山 467001）

1 引言

220kV某变电站在进行“110kV东、西母线倒为正常运行方式”操作过程中，X110东隔离开关B相上部出现严重拉电弧现象，由于处理得当而未酿成事故。下面结合这次倒母线操作中，X110东隔离开关B相上部突然出现严重拉电弧现象和处理经过，简要分析造成此现象的原因。

2 故障发生前运行方式

220kV某变电站110kV采用双母线接线，如图1所示。正常运行方式为：

110kV东、西母经 X110联络运行，分路开关和主变按正常方式下编组运行。

110kV东母：XL线（馈线）、IIXH线（线路充电）；110kV西母：X111、XZ线（线路充电）、IXH线（馈线）。

2009年7月31日因XZ线试运行需要，原在110kV西母运行的X111、IXH线倒至110kV东母运行。

3 操作及处理经过

2009年7月31日19：35分，本站值班员在执行“110kV东、西母线倒为正常运行方式”操作中，在推上X111西隔离开关，拉开X111东隔离开关后，X110东隔离开关一相上部突然出现电焊样火花串，约 5～6s拉弧已有1尺多长，操作人员判断是X110东隔离开关一相主接触接触不好，立即将X111东隔离开关又合上，X110东隔离开关电弧应声熄灭。从拉开X111东隔离开关，发现X110东隔离开关上部一相拉弧，到判断X110东隔离开关拉弧可能是隔离开关接触不好，再到合上X111东隔离开关，中间间隔14s683ms，减去合上X111东隔离开关需时约6～7s，在不足10s的时间里，迅速判断、正确选择，果断处理，避免了一次严重事故。

4 故障原因分析及后果

（1）故障后检查结果：X110东隔离开关 B相静触头棒两侧固定线夹压接不良，其中西侧固定线夹固定静触头棒螺杆未完全拧入（可能是安装时螺杆与螺孔拧入时不顺），存在事故隐患，表面灼伤较严重。正常隔离开关静触头棒连接示意图见图2，更换下的静触头棒两侧固定线夹烧损情况分别见图3～4。

图1 220kV某变电站110kV系统接线图

图2 X110东隔离开关B相静触头棒连接示意图

图3 更换下的X110东隔离开关B相静触头棒西侧固定线夹烧损情况

图4 更换下的X110东隔离开关B相静触头棒东侧固定线夹烧损情况

（2）X110东隔离开关B相拉弧原因

1）X110东隔离开关静触头棒两侧固定线夹固定螺杆压接不良，存在事故隐患。

2）X110东隔离开关静触杆两端压接线夹设计不合理。静触杆两端各靠一个螺丝杆拧入固定，运行一段时间易造成接触不良，引发故障。

3）X110东隔离开关当时流过电流较大（约510A，其中XL线220A，IXH线290A，当时倒母线操作时应先将IXH线倒至110kV西母，不应先倒X111）。

（3）X110东隔离开关B相拉弧的机理

由于X110东隔离开关B相静触头棒两侧固定螺杆处存在压接不良的事故隐患，在推上X111西隔离开关，拉开X111东隔离开关后，X110东隔离开关此时流过较大电流，使X110东隔离开关B相静触头棒两侧固定线夹螺杆压接处温度骤升，间隙中产生部分自由电子，随即发生连续的碰撞游离，在发生了雪崩式的碰撞游离之后，很快发展成电弧放电。电弧放电使弧隙处于高温状态，从而发展为热游离。热游离给弧隙提供了大量的电子和正离子，电流得以通过，所以热游离使电弧得以维持和持续燃烧。显然，电源点能量足以维持电弧的燃烧。

由于电弧的温度很高，会很快烧坏触头和电弧周围绝缘部件，如果当时操作人员束手无策、惊慌失措，较长时间电弧不能熄灭，隔离开关本身就有损坏和爆炸的危险，X110东隔离开关B相正处在110kV东母（管母）下面中间位置，势必造成接地短路或母线短路故障，使110kV母差保护动作，导致设备损坏、110kV母线失压大面积停电事故的发生。若是再迟延些时间再合上X111东隔离开关（隔离开关本身故障或爆炸时），后果将更加严重。

正是由于操作人员在拉开X111东隔离开关后，发现X110东隔离开关一相上部突然出现电焊样火花串，在电弧放电拉弧初期，立即将X111东隔离开关又合上，X110东隔离开关电流迅速降至很小（因当时负荷均在东母），电弧即刻熄灭。

5 倒母线操作的方法

运行设备倒母线操作时，母线隔离开关必须按“先合后拉”的原则进行。

一条母线上所有元件须全部倒换至另一母线时，有两种倒换次序，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。这要根据操作机构位置（两母线刀闸在一个走廊上或两个走廊上）和现场习惯决定。

6 倒母线操作的注意事项

（1）倒母线操作，必须先使母联断路器及两侧隔离开关在合位，检查母联断路器是否合好，并断开母联断路器的操作电源，保证母线隔离开关在并、解列时满足等电位操作要求，防止母联断路器误跳闸，造成带负荷拉隔离开关事故（这是因为若倒母线过程中由于某种原因使母联断路器跳闸，此时母线隔离开关的拉、合操作实际上就是对两条母线进行带负荷解列、并列操作，这种情况下，因解列、并列电流较大，隔离开关灭弧能力有限，会造成弧光短路。操作完毕后应及时合上母联断路器的操作电源。

（2）进行倒母线操作应注意对母差保护的影响，应根据继电保护的要求调整母差保护运行方式（非选择性、强制互联）。在倒母线操作过程中（无特殊情况下），母差保护应投入运行。

（3）由于设备倒换至另一母线或母线上电压互感器停电，继电保护和自动装置的电压回路需要转换由另一电压互感器供电时，母线隔离开关辅助接点应切换正常，应注意勿使继电保护和自动装置因失去电压而误动。

拉开母联断路器前，检查母联断路器电流为零，对将要停电的母线再检查一次，确认设备已全部倒至运行母线上，以防“漏”倒设备或避免因电压回路接触不良及通过电压互感器二次向不带电母线反送电，而引起电压回路熔断器熔断，造成继电保护误动引起停电事故等。拉开母联断路器后，检查停电母线电压应为零。

（4）合上母联断路器时，应尽量减少两条母线的电位差。

（5）母线送电宜由母联或分段开关充电，特殊方式下可由 220kV出线充电，充电线路的选择按照《河南电力调度规程》相关原则选取，并经省调同意。

（6）备用母线充电，用母联断路向备用母线充电，必须检查待充电母线无异常，并投入母联断路器充电保护，投入主变保护跳母联开关压板，母差保护要作相应变更（微机母差保护），充电正常后退出充电保护。如果备用母线存在故障，可由母联断路器切除，防止扩大事故。用其他元件对母线充电时，要考虑母差保护的灵敏度，并采取防止运行开关误跳的措施。

（7）曾经发生过母线铁磁谐振的变电站，可以采取先停PT，再停母线，或先送母线，再送PT的操作方法，并采取验电的方法弥补PT停运时检测母线电压。

（8）倒母线应考虑各组母线的负荷与电源分布的合理性。

1）一条母线需要倒换部分元件至另一条母线或一条母线倒换全部元件至另一条母线操作

倒换操作时应注意电源与负荷的均衡倒换（一般先倒一电源元件，接着倒一负荷元件，防止母联断路器通过大电流，发生意外故障。

2）当110kV母线负荷由一台主变单电源供电时，应注意电源与负荷的均衡倒换（一般先倒一负荷元件，再倒电源元件），尽量减小母联断路器电流。

（9）倒母线操作中设备出现异常及突发故障时的处理

倒母线操作中设备出现异常及突发故障时，应冷静沉着，准确判断，迅速决断，果断处理。

当拉开工作母线隔离开关后若发现合入的母线隔离开关接触不好或拉电弧，应立即将拉开的母线隔离开关再合上，查明原因再继续操作。

（10）已发生故障的母线上的断路器需倒换至正常运行母线上时，应先拉开故障母线上的断路器和隔离开关，检查明确，并隔离母线故障点后，才能进行由正常运行母线对断路器的恢复送电操作。

（11）操作前必须做好充分准备，填写操作票时要注意运行方式等其他条件的变化，做好事故预想。要严格执行“操作五制”，严肃倒闸操作流程，规范操作行为，在操作中不漏项、跳项，按照操作顺序准确核对设备及保护压板位置。

7 结论

倒母线操作对于变电站是一项非常频繁而又复杂的操作，稍有不慎，就会发生误操作事故。在认真落实《防止电气误操作安全管理规定》和落实各级安全生产责任制的同时，还必须严格设备验收制度，特别是新安装的设备，要认真做好设备主导流、主接触部位的验收把关，认真排查和及时发现、消除事故隐患，防止误操作事故和同类事故的发生。

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