变电站线路倒闸操作中的二次配合

（湖北省电力公司武汉供电公司，湖北 武汉 430000）

摘要：近年来，随着科学技术的发展，越来越多的高科技设备被应用于电力系统中，这无疑极大地提高了电力系统的运行效率，但在实际操作中仍存在着一些问题。文章通过对变电站一、二次设备操作中存在的若干问题进行分析，根据倒闸操作中二次配合的原则，提出变压器倒闸操作中需要注意的相关事项。

关键词：倒闸操作；二次配合；变电站；变压器；一次设备；二次设备

中图分类号：TM762文献标识码：A文章编号：1009-2374（2014）22-0122-031相关概念

一次设备：直接控制、输送、分配电能的设备称为一次设备，常规变电站中常见的一次设备有变压器、母线、断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、耦合电容器、电抗器等。

二次设备：对一次设备进行监视、测量、控制的设备，主要指继电保护和安全自动装置，常规变电站中常见的有各类变压器保护、母线保护、线路及断路器保护、重合闸装置、故障录波装置、备自投装置、低周减载装置以及远动远切装置等。

变电站的倒闸操作：变电站中一次设备有四种状态：运行状态、热备用状态、冷备用状态和检修状态。变电站的电气设备倒闸操作就是将电气设备由一种状态转变到另一种状态所进行的一系列操作。

本文主要讨论在一次设备的倒闸操作过程中，二次相关保护及自动装置的压板、切换把手、交直流电源空开应该如何进行相应的配合操作。

2需要解决的问题

在变电站中，一次设备直观具体，而且有明确的操作要求和指南，所以运行人员基本上对其操作顺序能熟练掌握。但是二次设备由于技术先进，且各类保护功能不可见，保护回路不可见，加上由于专业的限制，运行人员对于保护的二次回路专业性不强，不能充分了解所有保护的启动回路、逻辑回路、出口跳闸回路等动作过程和动作条件，所以很难做到根据保护结构结合一次设备状态进行保护压板和二次交直流电源的正确投切。

长期以来，变电站运行人员对二次设备的操作是遵循“静态投退执行《压板投退指导书》，动态投退执行调度命令”的原则，而《压板投退指导书》只是对设备正常投运后和进入检修状态后的静止状态的投退作出了规定，并没有对一次设备操作过程中二次操作进行规范；各级调度员也不可能对具体的压板和二次电源的操作下达命令，只会下达“将XX开关XX保护停用”等。

因此，常有运行人员不能正确地掌握压板投退的正确时间，造成压板的提前或者滞后投退。而这些错误操作很有可能会带来极严重的后果。如在停电操作中提前退出了保护的功能压板或者出口压板，将造成发生事故（如带负荷拉合隔离开关）时开关拒动而越级跳闸，扩大事故范围；在设备正常运行后忘记退出相应压板，将导致保护的误动作，造成误跳闸，如某地区供电公司在2010年连续三所变电站发生了由于10kV母联开关充电保护压板未退出导致的跳闸事件。

如何为运行人员建立一套行之有效、系统的、便于理解和掌握的二次设备操作思路就是本文的中心意旨。

3倒闸操作中二次配合的原则

由于电气设备的倒闸操作只能是按照设备的状态逐级转换，不允许跨状态操作，所以我们可以先拟出一次设备状态的转换次序：

3.1一次设备由运行状态转入检修状态的过程

在状态转换示意图中增加了“检修人员进入工作”这一状态，是为了能够详细说明在对准备检修的电气设备进行接地操作后的二次相关操作。

3.2二次设备配合操作的思路

二次设备是用于对一次设备进行监视、测量、控制的设备，它的各压板及电源开关的实际位置应该随着一次设备的状态变化而相应的变化，所以，二次设备配合操作思路的基本原则是：按照一次电气设备下一步的状态决定本步的操作。

图2二次设备配合操作的原则示意图

图2中黑色实心边框中的内容就是相应的二次操作内容。

从图2中可以看出，二次回路的操作必须要在一次设备进行状态转换的时候及时进行，不能提前也不能推后。下面详细阐述每一次二次操作（即图中黑色实心边框中的内容）时提前或者推后的不良影响。

第一步：重合闸的停用。

操作目的：是为了防止在断开开关时由于位置不对应或者重合闸内部回路故障不能及时放电导致的断路器自动重合。所以，如果不对断路器进行操作，则不能将重合闸装置停用（调度命令或者重合闸装置本身故障除外）。

提前：重合闸装置的停用可以通过退出重合闸出口压板，也可以通过切换重合闸方式把手的位置来实现。退出重合闸只有在开关即将进行断开操作，进入热备用状态时才能操作。在正常运行时将重合闸装置退出，将导致线路有瞬时故障时不能重合，造成电量损失。同时，由于大部分220kV线路保护都是选相跳闸，重合闸装置的停用将会造成单相故障跳开故障相后的缺相运行。

推后：如果将重合闸装置的停用推后（设备进入热备用之后）进行，也就失去了停用重合闸的本身意义，在断开开关时有可能造成开关位置不对应而导致重合闸动作，断路器重合。而一旦运行人员不认真核对开关位置继续操作，会造成带负荷拉隔离开关的恶性误操作事故。

第二步：停用有可能让断路器合闸的电源。

操作目的：这里的电源指带有独立合闸回路的设备的合闸电源。如电磁型断路器的大电流合闸回路的合闸保险或者空开、综自变电站的遥合压板、断路器控制柜的就地远方方式把手、小车式开关柜的工作方式把手等等。停用这些电源是为了在运行人员操作隔离开关或者拉开小车时断路器自动合闸或者遥控合闸，造成带负荷拉刀闸的严重后果。所以，如果断路器只是热备用而不进入冷备用状态，则不需要停用有可能让断路器合闸的电源。

提前：将独立合闸回路的合闸电源提前（在断路器热备用之前）断开，本身不会对设备或者人身造成危害。但是如果实在取下合闸保险时，由于断路器是在合位，假如此时正好有线路故障，断路器跳闸后进行重合，有100A以上的合闸电流瞬时通过合闸回路，会造成很大的电弧，灼伤操作人员或者烧坏二次设备。而在断路器进入冷备用状态之后进行此项操作，由于断路器已断开，重合闸装置不能充电，即使重合闸装置未退出也不会发生此类事件。提前将断路器控制柜方式把手进行切换将使断路器的不能遥控分闸，而将小车柜的工作方式把手切换也同样会造成断路器不能分闸，甚至烧坏分闸线圈。

推后：同样，如果将停用有可能让断路器合闸的电源推后（在设备进入冷备用状态之后）进行，也就失去了防止断路器自动合上的作用。在拉开隔离开关或者小车时，断路器突然偷合或者有远方操作合闸，造成带负荷拉刀闸的严重后果。

第三步：停用启动失灵及连跳其他断路器压板。

操作目的：停用启动失灵及连跳其他断路器压板其目的是为了防止在本间隔进行检修工作时，由于保护的校验、断路器及隔离开关的检修等原因，造成了失灵保护装置和本保护装置的误启动，而误跳其他运行设备。所以，如果断路器操作只是转为冷备用而不进入检修状态，则不需停用启动失灵机连跳其他断路器压板。

提前：如果提前（在断路器冷备用之前）将启动失灵压板及连跳其他断路器压板进行停用，由于此时仅只断路器断开，而一旦由于断路器某相或三相开关拒动而仍在合闸位置，在拉开隔离开关时发生了带负荷拉刀闸事故。由于断路器拒分失灵，而失灵保护却不能启动。这时，只能靠本站主变压器和所连接线路的后备保护动作切除故障，延长了故障时间，故障电流的热效应和电动力效应会给设备及人身带来极为严重的后果。

推后：如果推后（在断路器进入检修状态之后）再将启动失灵压板及连跳其他断路器压板进行停用，此时由于要进行断开断路器控制、合闸、信号以及保护装置电源等操作，如果事先断开了保护装置电源则有可能由于保护装置失电或二次回路继电器接点变位，引起保护装置误动，造成本盘保护和失灵保护误出口。

endprint

第四步：停用保护出口压板及断开控制合闸信号电源。

操作目的：停用保护出口压板及断开控制合闸信号电源，是为了保证本间隔所有设备都是在无电的情况下交给检修人员，既防止检修人员在工作中发生低压触电或者造成二次回路短路，同时也是为了防止在检修与校验工作同时开展时，由于二次校验工作造成断路器和隔离开关的分合给检修人员带来的人身伤害。

提前：如果提前（在断路器进入检修状态之前）将断路器的控制合闸信号以及出口压板退出，则有可能造成失灵以及本盘保护由于失电而误动作。

推后：如果推后（在检修人员进入工作后），则有可能引发检修人员在工作中低压触电或者二次回路短路，同时在检修与校验工作同时开展时，由于二次校验工作造成断路器和隔离开关的分合给检修人员带来的人身伤害。

以上是断路器由运行状态转为检修状态倒闸操作中二次设备配合操作的原则及理由，断路器由检修状态转为运行状态的操作与此相反，由于篇幅有限，故不再赘述。由此可见我们的二次设备操作必须跟着一次设备的操作进行，只要掌握好了这一原则，明确了每一步二次设备操作的目的，我们就能在实际操作中正确地把握二次保护压板和二次交直流电源的投退时机。

4变压器倒闸操作中需要注意保护压板

在主变压器的倒闸操作中，也可以依照上述程序进行相应的保护投退，但是以下几个压板需要留意：

4.1主变压器开关跳闸解除失灵复压压板

有部分运行人员对这个压板的作用不是很了解，所以很容易造成漏投退或者误投退。

压板的作用：对于220kV主变压器来说，这个压板一般只有高压侧才有，因为一般只有220kV母线才配有失灵保护装置。由于主变压器各侧线圈之间只有磁的联系而没有电路上的联系。所以有可能在主变压器其余两侧发生故障时，高压侧母线电压下降不是很明显，或者是零序分量及负序分量不能及时反馈到高压母线，而这时一旦高压侧开关拒动，及时启动失灵，但是由于失灵保护的电压闭锁不能及时开放，会导致失灵保护举动，从而延长故障切除时间，造成越级跳闸，加剧电气设备的损坏。而“高压侧开关跳闸解除失灵复压压板”在投入时，一旦高压侧开关保护发出了跳闸命令，同时也会去解除失灵保护的复压闭锁功能，避免了失灵保护的拒动。

压板的投退时间：“高压侧开关跳闸解除失灵复压压板”在主变压器本侧开关停电、变压器保护校验时，均应该停用。本侧开关正常运行时，即使其他侧开关未投运时也应该将此压板加用。

4.2联跳各侧母联（分段）开关压板

此压板一般为主变压器后备保护启动后通过该压板跳闸。对于这个压板有的运行人员在主变压器送电之前加用，有的是在主变压器各侧开关全部送完之后再加用。这两个加用时间都不是很正确。笔者认为，正确的应该是在主变压器本侧开关合上之前加用。比如说“跳高压侧母联压板”，则应该在合上高压侧开关之前加用，这样才能保证一旦主变压器有故障，而高压侧开关拒分时能迅速断开母联开关切除故障。而“跳低压侧分段压板”应该在高（中）压侧开关合上后，准备合上低压开关之前加用该压板。如果在主变压器送电前将此压板加用，一旦由于主变压器保护未经带负荷校验极性，保护装置误动有可能会将低压分段开关跳闸而导致一条低压母线失压。

5母线倒闸操作中需要注意保护压板

母联分列压板。这个压板的功能也有很多运行人员不甚了解，也很容易造成漏投退或者误投退。

压板的作用：一旦将这个压板加用，则两条母线的小差回路将不计算母联开关的电流，保证故障母线的选择正确性。

压板的投退时间：这个压板只是在特殊情况下使用，也就是在母联开关断开而两侧隔离开关仍然推上的情况下投入。如果在母联开关断开而两侧隔离开关仍然推上的情况下不加用此压板，一旦母线发生母联死区故障则各条母线小差回路都将把母联开关电流纳入计算范围，在串有母联开关CT的母线中，由于电流相对平衡会判断为区外故障造成母差拒动，而另一条非故障母线会有巨大差流造成误动。所以在仅只断开母联开关时必须加用此压板，而在母联正常运行时禁止投入此压板。

以上是笔者在实际工作中感觉容易使运行人员困惑的二次操作，由于笔者能力有限，只是凭个人了解所著，难免有偏颇货不对之处，请大家及时指正。

参考文献

[1] 国家电网公司人力资源部．国家电网公司生产技能人

员职业能力培训专用教材[M]．

[2] 变电运行管理与技术[M]．中国电力出版社．

[3] 四方．CSC-103A数字是超高压线路保护装置使用说

明书．

[4] 南瑞．RCS-931超高压线路保护装置使用说明书．

作者简介：樊又青（1971—），男，湖北武汉人，湖北省电力公司武汉供电公司某变电运维班班长，研究方向：变电运维。

endprint

第四步：停用保护出口压板及断开控制合闸信号电源。

操作目的：停用保护出口压板及断开控制合闸信号电源，是为了保证本间隔所有设备都是在无电的情况下交给检修人员，既防止检修人员在工作中发生低压触电或者造成二次回路短路，同时也是为了防止在检修与校验工作同时开展时，由于二次校验工作造成断路器和隔离开关的分合给检修人员带来的人身伤害。

提前：如果提前（在断路器进入检修状态之前）将断路器的控制合闸信号以及出口压板退出，则有可能造成失灵以及本盘保护由于失电而误动作。

推后：如果推后（在检修人员进入工作后），则有可能引发检修人员在工作中低压触电或者二次回路短路，同时在检修与校验工作同时开展时，由于二次校验工作造成断路器和隔离开关的分合给检修人员带来的人身伤害。

以上是断路器由运行状态转为检修状态倒闸操作中二次设备配合操作的原则及理由，断路器由检修状态转为运行状态的操作与此相反，由于篇幅有限，故不再赘述。由此可见我们的二次设备操作必须跟着一次设备的操作进行，只要掌握好了这一原则，明确了每一步二次设备操作的目的，我们就能在实际操作中正确地把握二次保护压板和二次交直流电源的投退时机。

4变压器倒闸操作中需要注意保护压板

在主变压器的倒闸操作中，也可以依照上述程序进行相应的保护投退，但是以下几个压板需要留意：

4.1主变压器开关跳闸解除失灵复压压板

有部分运行人员对这个压板的作用不是很了解，所以很容易造成漏投退或者误投退。

压板的作用：对于220kV主变压器来说，这个压板一般只有高压侧才有，因为一般只有220kV母线才配有失灵保护装置。由于主变压器各侧线圈之间只有磁的联系而没有电路上的联系。所以有可能在主变压器其余两侧发生故障时，高压侧母线电压下降不是很明显，或者是零序分量及负序分量不能及时反馈到高压母线，而这时一旦高压侧开关拒动，及时启动失灵，但是由于失灵保护的电压闭锁不能及时开放，会导致失灵保护举动，从而延长故障切除时间，造成越级跳闸，加剧电气设备的损坏。而“高压侧开关跳闸解除失灵复压压板”在投入时，一旦高压侧开关保护发出了跳闸命令，同时也会去解除失灵保护的复压闭锁功能，避免了失灵保护的拒动。

压板的投退时间：“高压侧开关跳闸解除失灵复压压板”在主变压器本侧开关停电、变压器保护校验时，均应该停用。本侧开关正常运行时，即使其他侧开关未投运时也应该将此压板加用。

4.2联跳各侧母联（分段）开关压板

此压板一般为主变压器后备保护启动后通过该压板跳闸。对于这个压板有的运行人员在主变压器送电之前加用，有的是在主变压器各侧开关全部送完之后再加用。这两个加用时间都不是很正确。笔者认为，正确的应该是在主变压器本侧开关合上之前加用。比如说“跳高压侧母联压板”，则应该在合上高压侧开关之前加用，这样才能保证一旦主变压器有故障，而高压侧开关拒分时能迅速断开母联开关切除故障。而“跳低压侧分段压板”应该在高（中）压侧开关合上后，准备合上低压开关之前加用该压板。如果在主变压器送电前将此压板加用，一旦由于主变压器保护未经带负荷校验极性，保护装置误动有可能会将低压分段开关跳闸而导致一条低压母线失压。

5母线倒闸操作中需要注意保护压板

母联分列压板。这个压板的功能也有很多运行人员不甚了解，也很容易造成漏投退或者误投退。

压板的作用：一旦将这个压板加用，则两条母线的小差回路将不计算母联开关的电流，保证故障母线的选择正确性。

压板的投退时间：这个压板只是在特殊情况下使用，也就是在母联开关断开而两侧隔离开关仍然推上的情况下投入。如果在母联开关断开而两侧隔离开关仍然推上的情况下不加用此压板，一旦母线发生母联死区故障则各条母线小差回路都将把母联开关电流纳入计算范围，在串有母联开关CT的母线中，由于电流相对平衡会判断为区外故障造成母差拒动，而另一条非故障母线会有巨大差流造成误动。所以在仅只断开母联开关时必须加用此压板，而在母联正常运行时禁止投入此压板。

以上是笔者在实际工作中感觉容易使运行人员困惑的二次操作，由于笔者能力有限，只是凭个人了解所著，难免有偏颇货不对之处，请大家及时指正。

参考文献

[1] 国家电网公司人力资源部．国家电网公司生产技能人

员职业能力培训专用教材[M]．

[2] 变电运行管理与技术[M]．中国电力出版社．

[3] 四方．CSC-103A数字是超高压线路保护装置使用说

明书．

[4] 南瑞．RCS-931超高压线路保护装置使用说明书．

作者简介：樊又青（1971—），男，湖北武汉人，湖北省电力公司武汉供电公司某变电运维班班长，研究方向：变电运维。

endprint

第四步：停用保护出口压板及断开控制合闸信号电源。

操作目的：停用保护出口压板及断开控制合闸信号电源，是为了保证本间隔所有设备都是在无电的情况下交给检修人员，既防止检修人员在工作中发生低压触电或者造成二次回路短路，同时也是为了防止在检修与校验工作同时开展时，由于二次校验工作造成断路器和隔离开关的分合给检修人员带来的人身伤害。

提前：如果提前（在断路器进入检修状态之前）将断路器的控制合闸信号以及出口压板退出，则有可能造成失灵以及本盘保护由于失电而误动作。

推后：如果推后（在检修人员进入工作后），则有可能引发检修人员在工作中低压触电或者二次回路短路，同时在检修与校验工作同时开展时，由于二次校验工作造成断路器和隔离开关的分合给检修人员带来的人身伤害。

以上是断路器由运行状态转为检修状态倒闸操作中二次设备配合操作的原则及理由，断路器由检修状态转为运行状态的操作与此相反，由于篇幅有限，故不再赘述。由此可见我们的二次设备操作必须跟着一次设备的操作进行，只要掌握好了这一原则，明确了每一步二次设备操作的目的，我们就能在实际操作中正确地把握二次保护压板和二次交直流电源的投退时机。

4变压器倒闸操作中需要注意保护压板

在主变压器的倒闸操作中，也可以依照上述程序进行相应的保护投退，但是以下几个压板需要留意：

4.1主变压器开关跳闸解除失灵复压压板

有部分运行人员对这个压板的作用不是很了解，所以很容易造成漏投退或者误投退。

压板的作用：对于220kV主变压器来说，这个压板一般只有高压侧才有，因为一般只有220kV母线才配有失灵保护装置。由于主变压器各侧线圈之间只有磁的联系而没有电路上的联系。所以有可能在主变压器其余两侧发生故障时，高压侧母线电压下降不是很明显，或者是零序分量及负序分量不能及时反馈到高压母线，而这时一旦高压侧开关拒动，及时启动失灵，但是由于失灵保护的电压闭锁不能及时开放，会导致失灵保护举动，从而延长故障切除时间，造成越级跳闸，加剧电气设备的损坏。而“高压侧开关跳闸解除失灵复压压板”在投入时，一旦高压侧开关保护发出了跳闸命令，同时也会去解除失灵保护的复压闭锁功能，避免了失灵保护的拒动。

压板的投退时间：“高压侧开关跳闸解除失灵复压压板”在主变压器本侧开关停电、变压器保护校验时，均应该停用。本侧开关正常运行时，即使其他侧开关未投运时也应该将此压板加用。

4.2联跳各侧母联（分段）开关压板

此压板一般为主变压器后备保护启动后通过该压板跳闸。对于这个压板有的运行人员在主变压器送电之前加用，有的是在主变压器各侧开关全部送完之后再加用。这两个加用时间都不是很正确。笔者认为，正确的应该是在主变压器本侧开关合上之前加用。比如说“跳高压侧母联压板”，则应该在合上高压侧开关之前加用，这样才能保证一旦主变压器有故障，而高压侧开关拒分时能迅速断开母联开关切除故障。而“跳低压侧分段压板”应该在高（中）压侧开关合上后，准备合上低压开关之前加用该压板。如果在主变压器送电前将此压板加用，一旦由于主变压器保护未经带负荷校验极性，保护装置误动有可能会将低压分段开关跳闸而导致一条低压母线失压。

5母线倒闸操作中需要注意保护压板

母联分列压板。这个压板的功能也有很多运行人员不甚了解，也很容易造成漏投退或者误投退。

压板的作用：一旦将这个压板加用，则两条母线的小差回路将不计算母联开关的电流，保证故障母线的选择正确性。

压板的投退时间：这个压板只是在特殊情况下使用，也就是在母联开关断开而两侧隔离开关仍然推上的情况下投入。如果在母联开关断开而两侧隔离开关仍然推上的情况下不加用此压板，一旦母线发生母联死区故障则各条母线小差回路都将把母联开关电流纳入计算范围，在串有母联开关CT的母线中，由于电流相对平衡会判断为区外故障造成母差拒动，而另一条非故障母线会有巨大差流造成误动。所以在仅只断开母联开关时必须加用此压板，而在母联正常运行时禁止投入此压板。

以上是笔者在实际工作中感觉容易使运行人员困惑的二次操作，由于笔者能力有限，只是凭个人了解所著，难免有偏颇货不对之处，请大家及时指正。

参考文献

[1] 国家电网公司人力资源部．国家电网公司生产技能人

员职业能力培训专用教材[M]．

[2] 变电运行管理与技术[M]．中国电力出版社．

[3] 四方．CSC-103A数字是超高压线路保护装置使用说

明书．

[4] 南瑞．RCS-931超高压线路保护装置使用说明书．

作者简介：樊又青（1971—），男，湖北武汉人，湖北省电力公司武汉供电公司某变电运维班班长，研究方向：变电运维。

endprint