陳芳
摘 要:2010年3月10日,綿陽(yáng)電業(yè)局220 kV天明變電站220 kV里天線2 662刀閘嚴(yán)重放弧。原因是:電動(dòng)刀閘長(zhǎng)期運(yùn)行后,軸有變位情況,C相尤其嚴(yán)重,導(dǎo)致刀閘動(dòng)、靜觸頭抱合不緊,局部放弧嚴(yán)重。由于我發(fā)現(xiàn)缺陷及時(shí),且正確、果斷地處理了缺陷,及時(shí)阻止了缺陷的進(jìn)一步發(fā)展,減少對(duì)設(shè)備損壞的程度,操作中保證了人身安全,保證了非故障設(shè)備正常運(yùn)行。通過(guò)對(duì)這起母線刀閘缺陷處理的三種方案進(jìn)行分析、比較。由此可見(jiàn):準(zhǔn)確判斷分析缺陷是正確處理的關(guān)鍵,根據(jù)缺陷發(fā)展的不同階段,采取不同的處理方式。
關(guān)鍵詞:母線刀閘;缺陷;處理;分析
中圖分類號(hào):TM6312 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-8937(2014)11-0083-02
1 缺陷實(shí)際處理簡(jiǎn)要過(guò)程
1.1 當(dāng)時(shí)運(yùn)行方
單臺(tái)主變降壓運(yùn)行,220 kV、110 kV均為雙母線帶專用旁路母線。220 kV出線共5回,袁天線261開(kāi)關(guān)、天大線263開(kāi)關(guān)、3號(hào)主變203開(kāi)關(guān)運(yùn)行在220 kVⅠ母;江天線262開(kāi)關(guān)(電源點(diǎn))、赤天線264開(kāi)關(guān)、里天線266開(kāi)關(guān)(電源點(diǎn))運(yùn)行在220 kVⅡ母。110 kV出線7回,其中5回各連接1個(gè)110 kV變電站,并作為該站的電源線路,2回接有重要負(fù)荷。屬于重要的樞紐變電站。
站內(nèi)新建2號(hào)主變及220 kV一個(gè)出線間隔電氣安裝調(diào)試工作正緊張進(jìn)行,站內(nèi)檢修人員很多。
1.2 缺陷情況
2010年3月10日15時(shí)08分,我進(jìn)行設(shè)備巡視剛到新建2號(hào)主變間隔,就聽(tīng)見(jiàn)旁邊的220 kV里天線2 662刀閘C相有異常聲音,發(fā)現(xiàn)C相刀閘發(fā)出一大團(tuán)紅紅的火光,嚴(yán)重放弧,弧光間隙發(fā)生(大約30 s左右一次),時(shí)大時(shí)小,伴隨著“哄——哄”巨大的聲音,且弧光、聲音有增大趨勢(shì)。
1.3 發(fā)生缺陷的設(shè)備型號(hào)
刀閘為GW22-220 W型單柱垂直斷口單臂式戶外交流高壓隔離開(kāi)關(guān),配CJ11-Ⅱ型電動(dòng)操作機(jī)構(gòu),南京電氣集團(tuán)有限責(zé)任公司生產(chǎn);北京ABB開(kāi)關(guān)廠LTB245E1六氟化硫開(kāi)關(guān),配BLK222彈簧操作機(jī)構(gòu);導(dǎo)線型號(hào):LGJQ-300,線路最大允許負(fù)荷電流700 A。
1.4 母線及線路保護(hù)配置
220 kV里天線線路配有RCS-931光纖差動(dòng)保護(hù)一套及RCS-902高頻閉鎖距離保護(hù)一套。220 kV母線配有RCS-915AB型母線保護(hù)一套。
1.5 負(fù)荷情況
當(dāng)時(shí)送入220 kV母線22萬(wàn) MW,其中里天線送入10萬(wàn) MW,電流260 A左右,3號(hào)主變下網(wǎng)7萬(wàn) MW,共向廣元地區(qū)輸送負(fù)荷15萬(wàn) MW左右。
1.6 缺陷處理經(jīng)過(guò)
15時(shí)08分,發(fā)現(xiàn)缺陷,立即匯報(bào)省調(diào),15時(shí)10分,省調(diào)命令將220 kV里天線266開(kāi)關(guān)由220 kVⅡ母運(yùn)行倒至220 kVⅠ母運(yùn)行。15時(shí)18分,完成220 kV里天線266開(kāi)關(guān)倒母操作,成功隔離故障點(diǎn)。用時(shí)8 min,值班員屬于跑步操作。
15時(shí)25分,填好事故搶修單,搶修人員準(zhǔn)備就緒,許可工作,開(kāi)始對(duì)220 kV里天線2662刀閘放弧缺陷處理,發(fā)現(xiàn)是電動(dòng)刀閘長(zhǎng)期運(yùn)行后,軸有變位情況,C相尤其嚴(yán)重,導(dǎo)致刀閘動(dòng)、靜觸頭抱合不緊,局部放弧非常嚴(yán)重。15時(shí)37分缺陷處理完畢并驗(yàn)收合格。15時(shí)38分,匯報(bào)省調(diào)220 kV里天線2662刀閘C相放弧缺陷已處理,2662刀閘具備帶電條件。15時(shí)48分,220 kV里天線266開(kāi)關(guān)恢復(fù)220 kVⅡ母運(yùn)行,前后用時(shí)共40 min。
2 根據(jù)母線刀閘設(shè)備出現(xiàn)放弧缺陷,缺陷發(fā)展到不
同階段,處理的方法便不同
下面進(jìn)行幾種不同處理方案的比較和分析:
①根據(jù)當(dāng)時(shí)的判斷,該缺陷對(duì)設(shè)備安全運(yùn)行有一定威脅,但尚能堅(jiān)持運(yùn)行一段時(shí)間的處理。在短時(shí)間內(nèi)(單回路倒母操作)缺陷不足以損壞設(shè)備。處理方法:匯報(bào)調(diào)度,直接倒母隔離故障點(diǎn)。立即匯報(bào)調(diào)度,申請(qǐng)降低該線路負(fù)荷,在調(diào)度命令下進(jìn)行倒母處理,將故障母線刀閘隔離。優(yōu)點(diǎn):線路不停電,不會(huì)造成電量損失。安全風(fēng)險(xiǎn):如果缺陷性質(zhì)判斷不準(zhǔn)確,或者剛發(fā)現(xiàn)缺陷時(shí),因間隙性放弧,且放弧一次比一次加大,缺陷刀閘動(dòng)、靜觸頭不斷受到弧光燒灼,損傷程度無(wú)法判斷。而且從設(shè)備場(chǎng)地到控制室,到匯報(bào)調(diào)度,由于用時(shí)過(guò)長(zhǎng),且缺陷迅速發(fā)展,未及時(shí)隔離故障點(diǎn),造成相間短路或相間接地故障,將引起220 kV母差保護(hù)動(dòng)作,此時(shí),由于倒母操作,母差方式已改為非選擇方式,將造成220 kV兩組母線上所有開(kāi)關(guān)跳閘,引起全站失壓,損失非常大。如果缺陷危急,當(dāng)時(shí)線路所帶負(fù)荷特別重,負(fù)荷電流達(dá)到4~500 A,采用倒母操作方式,拉開(kāi)故障刀閘,或者刀閘動(dòng)、靜觸頭燒灼嚴(yán)重,且粘連拉不開(kāi),會(huì)擴(kuò)大事故,引起更多設(shè)備停電,對(duì)操作人員安全也有很大威脅。此種處理方式存在很大安全風(fēng)險(xiǎn)。
②放弧很?chē)?yán)重,此時(shí)線路負(fù)荷很重(滿載或接近滿載),倒母分流后電流仍然較大,拉刀閘仍具有風(fēng)險(xiǎn),缺陷有明顯的發(fā)展趨勢(shì),但短時(shí)不會(huì)危及設(shè)備安全。處理方法:申請(qǐng)旁路帶路先轉(zhuǎn)移負(fù)荷再停電處理。匯報(bào)調(diào)度,申請(qǐng)用旁路開(kāi)關(guān)帶路運(yùn)行后,將缺陷刀閘所在開(kāi)關(guān)停電,再將故障刀閘停電處理。優(yōu)點(diǎn):線路不停電,隔離故障點(diǎn)安全。安全風(fēng)險(xiǎn):旁路帶路操作時(shí)間比倒母操作時(shí)間稍長(zhǎng),未及時(shí)限制缺陷的進(jìn)一步發(fā)展,線路負(fù)荷重,又加重了缺陷的發(fā)展,在帶路操作過(guò)程中,如果缺陷發(fā)展到相間短路或相間接地故障,將引起220 kV母差動(dòng)作,跳開(kāi)母聯(lián)開(kāi)關(guān)及所在母線上運(yùn)行的開(kāi)關(guān),造成一組母線停電。相對(duì)倒母過(guò)程中缺陷發(fā)展引起母差動(dòng)作的事故小得多。安全風(fēng)險(xiǎn)小。
③根據(jù)缺陷現(xiàn)象判斷,缺陷發(fā)展非常迅速,同時(shí)線路負(fù)荷又很重(滿載或接近滿載),已嚴(yán)重威脅設(shè)備的安全運(yùn)行,如不及時(shí)處理,就可能造成停電事故和設(shè)備損傷事故。值班員通過(guò)轉(zhuǎn)移負(fù)荷或降低負(fù)荷及倒母隔離故障點(diǎn)已經(jīng)來(lái)不及,缺陷隨時(shí)有可能發(fā)展為刀閘相間短路或相間接地短路故障,引起母差動(dòng)作。處理方法:直接停線路,隔離故障。
根據(jù)《調(diào)規(guī)》要求:下列情況之一,可以不經(jīng)許可,即行斷開(kāi)設(shè)備的電源:在設(shè)備發(fā)生人身觸電事故時(shí),為了解救觸電人,可以不經(jīng)許可,即行斷開(kāi)設(shè)備的電源;設(shè)備著火;設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞;嚴(yán)重危及設(shè)備安全。
經(jīng)過(guò)分析判斷,屬于設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞和嚴(yán)重危及設(shè)備安全兩種情況,可以不經(jīng)調(diào)度許可直接拉該線路開(kāi)關(guān),拉開(kāi)刀閘,隔離故障點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)是:及時(shí)阻止了缺陷發(fā)展,減少對(duì)設(shè)備損壞程度,操作中保證人身安全,保證了非故障設(shè)備正常運(yùn)行。缺點(diǎn)是:造成線路停電。安全風(fēng)險(xiǎn):如果值班員對(duì)缺陷性質(zhì)判斷有誤,將造成不必要的設(shè)備停電。
3 綜合分析,針對(duì)母線刀閘故障處理的方法有
3.1 一般及嚴(yán)重缺陷的處理
及時(shí)匯報(bào)調(diào)度,在調(diào)度的命令下,進(jìn)行倒母操作,隔離故障,線路不停電。
3.2 介于嚴(yán)重和危急缺陷之間的處理有兩種方式
一種是降低負(fù)荷倒母,隔離故障點(diǎn);另一種是旁路帶路轉(zhuǎn)移負(fù)荷后,停開(kāi)關(guān),隔離故障,兩種方式線路都不停電。具體采用哪種方式,應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)具體情況,如負(fù)荷、潮流等情況而定,特別是調(diào)度的命令要求。
3.3 危急缺陷的處理
直接先停線路開(kāi)關(guān),再匯報(bào)調(diào)度,線路停電。
4 處理該類型故障,對(duì)值班員的要求
值班員需要具備很高的業(yè)務(wù)技能,對(duì)缺陷分析判斷要準(zhǔn)確,會(huì)正確判斷缺陷發(fā)展的趨勢(shì);根據(jù)具體情況果斷做出不同的處理方法;匯報(bào)相應(yīng)調(diào)度要準(zhǔn)確、簡(jiǎn)明;處理要及時(shí)果斷;對(duì)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程要熟練掌握,倒閘操作要又快又正確。同時(shí),要求值班員要有良好的心理素質(zhì),發(fā)生事故時(shí)沉著應(yīng)對(duì),冷靜思考,不誤判斷,不錯(cuò)誤處理缺陷、事故或異?,F(xiàn)象等。
5 處理該類型缺陷的難點(diǎn)
關(guān)鍵在于對(duì)缺陷性質(zhì)的正確判斷。針對(duì)幾種不同的缺陷情況,處理方法不同,目的在于盡快隔離故障點(diǎn),減小停電損失,盡快恢復(fù)非故障設(shè)備供電。
6 對(duì)本次缺陷處理的思考及運(yùn)行中的對(duì)策
針對(duì)單柱垂直斷口單臂式戶外高壓隔離開(kāi)關(guān),據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),由于刀閘及附件出現(xiàn)故障造成電網(wǎng)事故的情況是有過(guò)的。川電[2006]169號(hào)文通報(bào)的福建超高公司對(duì)500 kV福州變進(jìn)行220 kV刀閘倒閘操作時(shí),發(fā)生了一起因水平伸縮式刀閘柺臂導(dǎo)電桿內(nèi)污水流出,污水經(jīng)支柱瓷瓶引發(fā)對(duì)地閃絡(luò)而造成電網(wǎng)事故——220 kV兩組母線上的運(yùn)行開(kāi)關(guān)全部跳閘。(屬于產(chǎn)品設(shè)計(jì)缺陷)。事故刀閘型號(hào):SPOT、意大利ALSTOⅡ廠2001年產(chǎn)品,未設(shè)計(jì)排水孔,2003年以后產(chǎn)品導(dǎo)電桿有直徑6 mm的排水孔。還發(fā)生過(guò)刀閘連桿插銷脫落造成的電網(wǎng)事故(屬于設(shè)備質(zhì)量問(wèn)題)。
怎樣才能盡可能減少這種風(fēng)險(xiǎn)呢?
6.1 嚴(yán)把設(shè)備選型、招投標(biāo)、工程質(zhì)量和驗(yàn)收關(guān)
對(duì)已經(jīng)運(yùn)行中的設(shè)備,按照有關(guān)開(kāi)關(guān)類設(shè)備的管理規(guī)定和反措要求,定期作好設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)和檢修工作。
6.2 檢修管理方面
按照規(guī)定,定期進(jìn)行小修,認(rèn)真檢查和處理高壓開(kāi)關(guān)類設(shè)備機(jī)械傳動(dòng)部位變形、脫落、松動(dòng)、卡澀等缺陷,重視開(kāi)關(guān)類設(shè)備的絕緣故障,應(yīng)重點(diǎn)檢查合閘電阻、絕緣拉桿、盆式絕緣子、斷口距離、機(jī)械性能、接觸電阻、密封性能等。保證檢修質(zhì)量。
6.3 運(yùn)行維護(hù)方面
提高運(yùn)行人員技能水平,尤其事故處理的能力。強(qiáng)調(diào)設(shè)備巡視的質(zhì)量,加強(qiáng)運(yùn)行監(jiān)視,作好事故預(yù)想和緊急處理預(yù)案,一旦發(fā)生缺陷或事故,能夠正確、迅速地處理,控制缺陷或事故進(jìn)一步發(fā)展,縮小事故范圍,盡快恢復(fù)非故障設(shè)備供電,減小事故損失。
6.4 先進(jìn)技術(shù)的使用
使用工器具及儀表進(jìn)行檢查,如紅外測(cè)溫、紅外成像儀成像等技術(shù),是發(fā)現(xiàn)設(shè)備過(guò)熱最有效的方法,目前使用較廣。特別是在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的適時(shí)運(yùn)用,確保設(shè)備安全可靠運(yùn)行。
7 結(jié) 語(yǔ)
通過(guò)此次刀閘缺陷處理,提出如下建議:①值班人員操作此類型刀閘時(shí),應(yīng)認(rèn)真監(jiān)視刀閘運(yùn)動(dòng)軌跡;②應(yīng)利用狀態(tài)檢修和設(shè)備停電機(jī)會(huì)對(duì)此類型刀閘進(jìn)行維護(hù),防止刀閘彈簧、固定螺絲、傳動(dòng)連桿松動(dòng)發(fā)生事故或障礙。運(yùn)行人員一定要認(rèn)真落實(shí)安全職責(zé),增強(qiáng)自身的工作責(zé)任心,把好設(shè)備驗(yàn)收關(guān),認(rèn)真檢查驗(yàn)收設(shè)備設(shè)計(jì)上的缺陷,落實(shí)安全預(yù)防措施。要加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)施工監(jiān)督,開(kāi)展各類風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí),放過(guò)一個(gè)事故隱患, 等于在安全上埋下一顆定時(shí)炸彈。認(rèn)真學(xué)習(xí)事故通報(bào),分析事故原因,結(jié)合自己管轄變電站設(shè)備實(shí)際情況,把“安全第一,預(yù)防為主,綜合治理”的方針落到實(shí)處,主動(dòng)排查設(shè)備隱患,提出針對(duì)性的防范措施。防止各種隱患引起事故,一定要把事故消滅在萌芽狀態(tài),才能確保人身安全、設(shè)備安全和電網(wǎng)安全。
參考文獻(xiàn):
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