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隔离开关带负荷分闸事故分析及防范措施研究

2019-09-26

郑州铁路职业技术学院学报 2019年3期
关键词:分闸合闸变电所

岳 梅

(中国铁路郑州局集团有限公司调度所,河南 郑州 450052)

隔离开关是变电所重要的高压开关设备,具有明显、可靠的绝缘间隙,隔离电源,并在停送电过程中与断路器配合实施倒闸作业。隔离开关禁止带负荷分合闸操作,是不能逾越的“高压红线”,为此,从操作规则、控制电路结构、软件逻辑判断等方面设置了多重防范措施。但在实际工作中,仍有隔离开关带负荷分合闸事故的出现,给电力系统安全运营带来严重影响[1]。

1 事故过程

某变电所电气主接线(局部)如图1所示。某日,为及时处理1#进线电源系统的门型构架的鸟窝,变电检修人员申请办理1#系统侧(包括1#电源和1#主变压器)停电,即将变电所运行方式由1#电源—1#主变压器倒至2#电源—2#主变压器运行。电力调度利用行车间隙实施远动操作倒闸,切换运行方式。

图1 某变电所电气主接线图(局部)

电力调度首先操作完成222QF、221QF的分闸操作,退出并联电容补偿装置。接下来顺序操作断路器101QF,隔离开关2011QS、2021QS分闸,对1#变压器1B完成停电。

此后,进线电源隔离开关1011QS若能正常完成分闸,即可完成1#电源和1#主变压器系统侧的停电。但是,电力调度的操作命令发出后,1011QS拒绝合闸。

电力调度员随后顺序发出跨条隔离开关1001QS合闸命令,2#主变压器低压侧隔离开关2041QS、2031 QS合闸命令,2#主变压器高压侧断路器102QF合闸命令,1001QS、2041QS、2031 QS、102QF陆续合闸成功,变电所运行方式由1#电源—1#主变压器倒至1#电源—2#主变压器运行。

此时,意外发生,进线电源隔离开关1011QS自动分闸。带负荷分闸引发高压电弧烧伤该隔离开关的触头、触指,造成其 L1、L2两相相间短路,支持绝缘子烧伤破损,并导致上级供电公司相间二段继电保护装置跳闸的供电事故。

电力调度员随即操作102QF、2041QS、2031 QS、1001QS顺序分闸,全所暂时停电。随后,操作1021 QS、2041QS、2031 QS、102QF陆续合闸,变电所运行方式由1#电源—2#主变压器倒至2#电源—2#主变压器运行。

2 原因分析

(1)1011QS拒绝执行电力调度分闸命令的原因。查阅设备巡视、检修记录发现,检修人员在此之前已经发现该隔离开关电机回路有故障隐患,可能出现拒分现象,但没有及时申请检修。

(2)1011QS在1001QS、2041QS、2031 QS、102QF陆续合闸成功后带负荷自动分闸的原因。如图2所示,电力调度命令脉冲从X1-5给出后,将使分闸控制接触器KM2受电动作并通过KM27-8接点的闭合实现自保持,当隔离开关分闸成功后,行程开关接点S21-2打开破坏其自保持状态,电路复归。隔离开关1011QS由于电机回路故障拒绝分闸,行程开关接点S21-2不能打开,则KM2自保持状态将无法解除。1001QS、2041QS、2031 QS、102QF陆续合闸成功后,1011QS电机回路又意外导通,促成了1011QS带负荷自动分闸[2]。

图2 隔离开关控制电路

3 结语

设备检修维护不力、设计缺陷消除不及时、电力调度操作不规范,是造成这起责任事故的主要原因。

1011QS作为电源进线隔离开关,其运行状态直接关系到整个变电所的供电安全,但在明知存在故障隐患的情况下没有及时申请检修,致使开关严重失修。

如图2所示,1011QS控制电路设计存在缺陷,建议通过电路改造,增加超时自动解除分闸(合闸)接触器自保持回路的功能。

电力调度在发生开关拒动故障后,急于恢复供电,应急处置失当。电力调度在发生高压开关拒动故障后,确认为系统或是通道正常的情况下,若终止该开关的操作,要立即下令要求变电所值班人员分合拒动开关的操作电源(如图2的QA91-2和QA93-4)一次,在值班员回复已执行分合操作电源命令前,不得操作分合其他开关。

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