电动隔离开关危险点分析及防范措施

巨克文

(青海益和检修安装有限公司，青海 西宁 810100)

1 概述

近年来，随着电力设备综合自动化改造，35 kV及以上电压等级所使用的隔离开关基本上由原来的手动操作机构改造成电动操作机构，而新安装的隔离开关也全部采用电动操作机构。

电动操作机构具有就地、远程操作功能，分、合闸操作只需在后台通过操作中控计算机点击鼠标或就地按下“分”、“合”按钮即可。不仅为远方遥控操作、程序化操作提供了条件，也解决了由于运行人员力度不够而难以将手动操作隔离开关操作到位的问题。

2 危险点分析

电动隔离开关一般由控制和机械传动2部分构成，其“控制电源”(通常是交流220 V)和电动机“操作电源”(通常是三相交流380 V)2部分由各自独立的或共用电源构成。一般情况下，“控制电源” 一直处于合闸状态。

隔离开关就地操作步骤为：

(1)复诵操作命令，核对设备编号；

(2)开锁，打开隔离开关机构箱；

(3)将操作把手打至“就地”位；

(4)合上电机电源；

(5)重新复诵操作命令；

(6)按一下合闸(或分闸)按钮，则按钮控制的合闸(或分闸)接触器吸合，并一直保持吸合状态；

(7)接触器吸合接通电机电源，电机运转(根据分合要求，正转或反转)。当隔离开关分合到位后，其位置微动开关将控制回路断开，使接触器返回；

(8)检查隔离开关确已合好(或确已拉开)。

上述操作过程存在以下危险点：

(1)由于综自遥控点设置错误或用于遥控的测控插件故障等原因，可能导致发出错误的分、合闸指令，从而导致隔离开关误操作。

(2)隔离开关与其所配装的接地开关间无可靠的机械闭锁或回路闭锁，可能造成带地线合开关的误操作。

(3)操作电源和电机电源分别经空开控制电动隔离开关。对控制回路无电机回路电源监控的隔率开关，只断开电机电源，远方或就地发出分、合闸指令，虽然隔离开关不会执行操作，但分、合闸接触器一直自保持，此时一旦合上电机电源，隔离开关就会马上启动，自行操作。

很多变电站只将端子箱中隔离开关电机电源断开，为误操作埋下隐患，如图1所示。当QF1断开、QF3合上，假设隔离开关分位，外部联锁满足条件，在就地操作时，按下SB1，此时回路通过合闸接触器KM1、分闸接触器常闭辅助接点KM2、闸刀常闭SL1接通，合闸接触器KM1励磁，但此时电机无电源不动作，合闸接触器一直自保持，一旦合上电机电源，隔离开关电机就会马上启动，自行操作，合上隔离开关。当常闭SL1断开(或按下急停按钮SB3)，回路才会断开。

实际工作中遇到的问题：

图1 电动隔离开关控制回路

例1：某变电站验收220 kV双母线隔离开关的其中一组时，在验收到分合闸操作过程时，验收人员在本间隔端子箱内合上电机电源，由于上位机综自点对表与实际设备不一致，且控制电源在上次操作完毕后未断开，使KM1励磁保持。造成联结到运行母线的另一组隔离开关启动合闸，将临时地线合到运行母线，发生接地短路，造成全站失压。

例2：某集控站进行隔离开关远方分合操作，发出分、合闸指令后，由于命令传输等原因，隔离开关未执行。当检修人员打开隔离开关机构箱门后，由于开门的震动使原本机构箱中合、分闸接线接触不良的回路重新启动，自行分合操作。

例3：某220 kV变电站进行“××线”转运行的操作，在进行到操作“合上××××1(对应母线的隔离开关)”时，当将该隔离开关操作方式开关QK打至“近控”，合上其电机电源空开QF，按下手动合闸按钮HA后，此时该隔离开关拒绝合闸。操作人员立即断开其电机电源空开QF，随后进行回路检查。当处理完毕，继续进行操作，当再次合上其电机电源空开QF后，该隔离开关在未按下手动合闸按钮HA情况下，隔离开关自行合闸。

检查发现是由于在处理过程中只断开电机电源，但合闸指令未取消，也未断开控制电源，造成KM1励磁保持。当处理好后合上电机电源时隔离开关自行启动合闸。

例4：某110 kV老变电站综自改造完成后送电时，运行操作人员在当地监控后台上发送合闸指令后，但执行合闸任务的隔离开关不是指定的隔离开关，而是另外一组。后经过分析是因为综自厂家技术人员制作“遥控点位表”时，将点位地址与实际设备弄错所致。

例5：2012年3月，在某500 kV变电站××间隔隔离开关新装调试过程中，二次工作人员发现有多把SPOL型隔离开关的控制、闭锁回路中有强烈感应电干扰现象，很多隔离开关的分、合闸接触器接点有抖动现象，在解锁条件满足的情况下，个别隔离开关出现自动分合的现象。经分析，是由于综自装置由于长期带电运行，其装置的抗干扰电容损坏，造成装置中多个开关量输出继电器带有感应电压，从而发生抖动。

3 防范措施

(1)“四遥”顺序必须验证和实际设备一一对应。厂站维护人员在做“四遥”数据库时必须认真仔细核对，在投运前厂站维护人员一定要配合运维人员做传动试验来验证其是否真正对应。在改扩建工程中为防止出错，可仅将待试验设备的控制把手选择在“远控”，其他运行设备的控制把手选择在“就地”。这样，即便出现错误，也可以避免误操作。

(2)安装“五防”程序。“五防”程序只开放被操作设备，很大程度上避免了误操作其他设备。但是，由于各种原因，运行操作人员往往为省事，绕过“五防”程序，为事故埋下隐患。因此，要注意以下2点：一是决不可轻易使用万能解锁钥匙或解除“五防”闭锁；二是需要解除“五防”时，必须采取诸如将其他设备选择就地控制等措施。

(3)当设备分合操作的指令发出后，如果没有执行，应立即停止操作，断开控制电源和电机电源。重新恢复操作前，一定要打开机构箱，检查分合闸接触器是否动作。如果接触器动作，要断开隔离开关的控制电源，复归控制回路。

(4)正常情况下，隔离开关的控制电源和电机电源在断开状态，需要分合倒闸操作前，应认真检查分合闸接触器状态，先合上控制电源，待设备无异常后，再合上电机电源。

(5)在隔离开关的控制回路上进行工作前，检修调试人员必须采取断开电机电源和控制电源的反事故措施。确因工作需要，须经运行人员同意后，再将控制电源合上，并确保电机电源断开。

(6)无论是调试、验收、操作等任一工作，在合上电机电源之前，必须仔细检查隔离开关，确保分合闸接触器没有吸合(或励磁)。如果分合闸接触器吸合，则应查清原因，通过分合控制电源空开的方式，复归接触器。

（7） 在采购隔离开关时要查看其控制回路是否存在缺陷。如操作电源和电机电源是分别经空开控制的，需在控制回路加装电机回路电源监视，以使电机电源无电时闭锁控制回路，防止出现误分合现象。如图2所示，在电机回路加装电源监视继电器RX1，RX2，RX3，并将其常开辅助接点串入控制回路，使电机电源无电时能将控制回路断开。

（8） 在现场工作中，当存在隔离开关一经合闸就导致连接地线或地刀时，必须严格执行《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》：双母线接线方式下某间隔一组母线隔离开关检修时，应采取相应的措施，防止另一组母线隔离开关误合导致运行母线接地。具体要求如下：

① 对于隔离开关机构箱内具有电机电源空开的，由运行人员将对应非检修的隔离开关机构内的电机电源拉开，同时将远方/就地开关切至就地位置；

② 对于隔离开关机构箱内没有电机电源空开无法直接断开的，由检修人员拆除或断开非检修的隔离开关机构内的电机电源。

(9)某间隔设备检修，必须将这个间隔母线、旁路、线路侧隔离开关的控制电源和电机电源断开。如因工作需要合上时，必须采取防止带地线(地刀)合隔离开关的措施。

(10)在电动隔离开关验收时要重点检查是否落实《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》要求：同一间隔内的多台隔离开关的电机电源，在端子箱内必须分别设置独立的开断设备。具体要求如下：

① 加热除湿装置的电源应与隔离开关操作控制电源分开，同时应将加热除湿装置的控制电源开关设置在汇控柜内；

② 须充分考虑机构箱、汇控柜等电源三相负荷平衡问题；

③ 同一间隔内的多台隔离开关的电机电源、控制电源、加热器电源，在端子箱内应设置独立的开断设备。

(11)因为变电站综合测控装置长期带电运行，很难停下来检测，如果其寿命、抗干扰等出现问题导致误发命令，将可能造成严重后果。因此，综自装置运行年限到期、运行状况较差时要及时改造，防止装置故障出现误分合现象。

(12)隔离开关与其所配装的接地开关间应配有可靠的机械闭锁或回路闭锁，在隔离开关的操作回路中，应将串接接地开关的接点闭锁，防止误操作的发生。

4 结束语

图2 加装电机回路电源监视电动隔离开关控制回路

电动隔离开关虽然提升了电网设备装备水平，方便了运维人员操作，但其二次控制回路存在的缺陷及其恶劣的运行环境，在运行中存在误分合的隐患，且后果是非常严重的。通过上述对电动隔离开关二次控制回路的分析，加深对其存在的危险点的理性认识，防止电动隔离开关在运行中发生误分合现象。

1 国家电网公司．国家电网公司十八项电网重大反事故措施(修订版)[M]．北京：中国电力出版社，2012.

2 潘益伟，雷 欢，陈 亮，等．隔离开关合闸不到位原因分析及处理[J]．电力安全技术，2014(7)．