變電運維安全隱患及其解決方案探討

孫 興，王孜航，牛明珠，祁廣源，于泓漪，吳江寧

（國網大連供電公司，遼寧 大連 116000）

0 引言

隨著我國經濟建設步伐的不斷加快，電網的安全運行問題得到了社會、企業和相關研究人員的關注[1]，交直流變電站作為電網的核心，做好其安全管理工作可以有效地保障電網的安全穩定運行[2]。變電站設備的運維工作具有設備數量及種類多、動態運行設備與操作中的危險點相關聯出現的安全隱患時常伴有，而且隱蔽性與關聯性強，變電運維作業中流程中有任何不規范的步驟均會直接影響電網安全運行甚至解列崩潰和發生重大人身傷亡事故[3]。如此，及時有效控制隨機危險點的動態設備運行狀況流程、全面探討分析和解決安全隱患問題、理順科學流程確保安全有效防護措施以及將隱患與缺陷相互轉換已成為變電運維亟待研究和解決的首要問題[4]。

1 變電運維安全隱患及其預控的概念

變電運維安全隱患是指變電運維工作中可能引發造成安全事故的小幾率不確定因素。變電運維中潛在的可能產生安全威脅的基建工程、動態電氣元件、處于臨界狀態的安全作業工器具和生產操作任務等均可能產生安全隱患[5]。

變電運維安全隱患的主要來源有[6]：

(1)安全管理不到位，管理制度不科學、缺少員工針對性安全培訓和管理者能力不足等均會導致變電運維操作人員松懈安全意識、短缺安全技能，習慣性違反相關作業條例界限從而產生安全隱患。

(2)因操作作業繁瑣或持續時間長，造成操作人員思想松懈，而作業中任何不規范的行為或者因錯誤判斷造成的誤操作都會導致安全事故的發生，影響電網的安全穩定運行。

(3)作業現場的操作設備或支撐結構隨時間推移不斷老化，設備發生隱患的可能性也隨著增大，再加上缺乏危險標識、安全防護薄弱或沒有等不安全因素，會直接威脅到人身、電網、設備的安全。

(4)現場作業場所沒有施行或達到環境標準的和危及人身健康安全的要求進行警示或提示，特殊化學物質、低高溫、次聲波及噪音等危害的作業環境會間接或直接地對相關人員的健康造成直接危害而致使職業病發生。

安全隱患的預控基于各類作業中涉及的經驗教訓，按照數率比差的統計，進行分析評估，之后參照可行性方案制訂嚴謹細致的、有效的預控方法[7]。它既能夠把隱患遏制在萌芽或直接降低安全隱患風險和損失，也是提高電網可靠性保障及正常運行的有效途徑[8]。

2 常見安全隱患及其防范措施

本節將對變電運維工作中常見的幾個安全隱患進行分析，并根據現場運維經驗，針對每個安全隱患提出相應的防范措施，可以有效地限制安全隱患帶來的危害作用。

2.1 變壓器操作時的隱患及防范措施

操控變壓器是變電運維中比較典型的操作，包括變壓器的調壓（有載、無載）、正反充電、輸送帶負荷以及切除空載運行等。

2.1.1 運維操作中的危險點及隱患

操控變壓器時，切合空載運行的變壓器，因分合電壓出現高低差，對變壓器熱磁效應的承受能力產生考驗而直接危及絕緣，易發油內放電絕緣損壞的隱患和危險。

2.1.2 防范措施

按照中性點接地原理規避該類風險。對操作過電壓，按照中性點直接短時（并列）接地方式處理。

對于產生的過電壓步驟，尤為注意在接地操作環節中的要求和原則：

(1)考慮母聯跳開導致設備運行狀態轉變下的間接隱患，即并列運行幾臺變壓器在不同母線，要求每條母線上變壓器中性點采取直接接地方式運行應有1臺以上。

(2)考慮低壓側電源反送時，如高壓側開關直接跳閘，會將其轉變為中性點絕緣系統，由線圈變電產生高壓安全隱患，要求中性點必須直接接地。

(3)應并聯系統電抗器、改變有無載調壓分接頭和降低變壓器送端電壓等手段，避免升高變壓器空載電壓。

2.2 母線操作時的隱患及防范措施

母線操作屬于復雜性較高的操作，對于電能匯合設備來說，操作量大、牽涉到的元件較多。對于送電、停電、倒換以及事故處理過程中發生的危險點和隱患，應嚴格按照操作原則步驟進行操作。

2.2.1 操作的危險點及隱患

母線操作經電力系統常年分析和總結的潛在危險點有以下幾條：

(1)不明操作原理直接帶負荷拉刀閘事故。

(2)對保護裝置切換混亂而引起的人為誤動事故。

(3)對電感與電容原理漠視，電感式電壓互感器（非CVT）與斷路器（開關）斷口電容間形成串聯諧振。

2.2.2 防范措施

(1)為防止事故擴大，備用母線出現故障，由母聯斷路器直接將其切除。

(2)倒換母線操作過程中，拉開（或稱之為“死掉直流”）母聯開關的操作電源，禁止母聯開關誤跳閘，造成直接帶負荷拉刀閘事故。

(3)倒換母線操作過程中，應根據現場設備實際情況和系統情況采取操作正確的操作順序：其一對每個單元間隔進行倒換，逐一操作;其二全部間隔進行母線雙跨，之后再將應停運母線上的刀閘拉開;其三間隔停電倒母線（視現場實際要求）。

(4)對倒換過程中停電的電壓互感器應考慮其對保護裝置輸送測量電能的功能，避免出現二次熔斷器熔斷、保護拒動誤動等特殊情況出現。

(5)停掉母線原有間隔的電壓測量參數實行并列時，保護裝置的電壓回路由其他的電壓互感器供電時，勿使保護裝置失電誤動。在切換過程中，對于硬連接的切換應考慮回路接觸不良情況造成通過電壓互感器二次側向停電母線反充電現象。

(6)在母線操作過程中，母差保護的切換、出口的調試等二次流程應實行全過程管控。母差保護的變更以及相關的失靈出口的調節都應貫穿于母線操作全過程，特殊的母線有自動重合閘的，重合閘方式應根據實際需要作相應改變，根據母差保護定值單執行。

2.3 直流回路操作時的隱患及防范措施

操控直流是變電運維操作人員常見的操作項目。操作方法不正確，可以直接導致保護裝置拒動誤動，應采取以下方法進行原則性防范：

(1)為防止寄生回路產生，取下直流熔斷器時，避免保護誤動，需嚴格先正極、后負極的取下順序;裝上時，相反順序恢復操作。在進行操作時，果斷迅速，嚴禁拆裝反復造成熔斷器絕緣受損，如需要進行反復操作時，取下與再裝之間應大于5 s間隔。

(2)運行中需要停用（死掉）直流電源時，為穩妥起見，退出相關保護（即停用保護出口壓板），再拉開直流電源的順序；恢復時，相反順序恢復操作。

(3)斷路器停電檢試，必須確認斷路器是否處于分的位置，并做好安全措施，方能取下。

(4)在斷路器恢復送電過程中，斷路器的控制直流在安全措施拆除之前即可合上或安裝熔斷器。因為合上直流或安裝熔斷器后，對直觀檢查保護和相關的控制回路工作狀態起到送電效果。

2.4 并解列操作時的隱患及防范措施

電力系統除了設備自狀態操作外，對于網絡的操作也隨著電網發展逐漸增多即合環、解環操作。并解列操作的要求比較嚴格，除應滿足網絡潮流分布、設備經受能力、頻率波動范圍外，間隔線路和變壓器本身的操作要求也應符合相關的安全控制，確保在并解列操作中及操作后維系電力系統的可靠安全平穩運行。

并解列操作應滿足的幾個條件：

(1)第一次合環，如會發生相位角偏移或相位已出現不一致的情況下，需要合環，必須通過技術手段保證相位一致，并進行隨時相位測定跟蹤。

(2)合環操作過程中，雙側電壓差有嚴格控制，最大允許差不得超過20%；極特殊情況下，30%以內。

(3)合環前要計算最大電流確保各級元件不超載、對各網絡結點進行電壓監控，不能超出界定值。

(4)保護裝置（二次系統）滿足環網的要求。

(5)解環流程時，調度對負荷轉移、潮流電壓以及安全穩定控制系統的變化應實時掌握。

2.5 繼電保護設備運維時的隱患及防范措施

作為變電站安全建設的重要組成部分，繼電保護設備的隱患防范體系尚未完全建立，表1列出了繼電保護運維過程中可能出現的危險點，并提出有針對性的防范措施。

表1 繼電保護設備運維時的隱患及防范措施

變電運維的隱患均由以上這些危險點構成，遏制安全事故的發生必須對此進行及時有效的布控和預案編制。

3 安全隱患的消除及逆向發展處理

本節將提出幾個行之有效的解決方法并建設性的提出變電運維作業時的安全隱患解決流程，對安全隱患進行預控，提高安全生產管理水平。同時提出在無法處理隱患后升級為缺陷或故障等時的處理。

3.1 安全隱患解決方法

根據現場變電運維工作實際安全情況、安全需求，較全面的列出了以下幾點解決方法，可以有效地對安全隱患進行預控。

3.1.1 提高危險點預防水平

變電運維流程中，應結合培訓，模擬現場實際，確定預控方針和制定預案，達到強化安全理念效果。另外流程開啟階段加入分析會，考慮人員心理狀態、身體疾病、環境變化因素等都歸入危險點工作范圍。

3.1.2 實行以人為本管理

“以人為本”的安全管理即人性化，是群策群力的管理。對于隱患的發現不分高低、對于隱患的處理不分拙巧、對于隱患的總結不分飾白。

3.1.3 強化標準化流程的力度

嚴抓操作票、巡視卡、流程卡、工作票等工作制度形式為標準化模式的，以達到杜絕操作風險和及時遏制隱患為目的的有力保證。

3.1.4 培訓人員對危險性的認識和了解

不能只是宣傳對危險性操作的懼怕，要使得員工在實際操作中懂得分辨危險。采取有效性技術培訓，提高人員對安全的辨識、對危險的規避的處理能力。

3.1.5 將新技術、新科技融入變電運維

目前變電運維采取的航拍技術、紅外熱像儀技術、動態采樣分析技術、遠程監控技術等，已經大大縮短了變電運維的電氣設備與人的距離，并安全可靠的有效進行非接觸式的探尋和診斷工作。這其中從發現隱患、到分析隱患、到確定隱患和缺陷的種種步驟已經趨于規模，如何成熟合理的應用還是目前和將來需要細致分析的課題。

3.2 安全隱患解決流程及逆向發展處理

運維人員在變電運維工作中，尤其是大型作業前，應加強對安全隱患的排查，發現隱患后采用圖1流程對安全隱患進行預控，可以更系統、更清晰的解決所發現的安全隱患，保證安全生產工作的順利進行。

圖1 安全隱患解決流程

目前，隱患的處理除了預控、遏制等手段外，還有專業的系統評價，對于不可控因素影響造成達到一般缺陷評價標準的會向缺陷方向發展，從而導致事故發生，所以目前隱患系統與缺陷系統的關聯尤為重要，而且缺陷在消除之后，視程度應轉換為隱患的過程沒有全面建立也是目前存有的問題。

4 結論

本文對變電運維工作中出現的各種隱患進行控分析與控制，積極采取文中所述可以將危險及時排除，有效避免事故發生，減少人身、設備、電網安全事故的發生幾率。

綜上所述，缺陷與隱患是電力企業常抓不懈的主題，是電力系統工作的關鍵。隱患的發生、發展、定性，轉換為缺陷或直接危及安全都是我們不愿發生的。這之中，如何擁有居安思危的隱患意識還是電力企業職工需要時刻警醒的話題。確保生產安全全流程、現場操作安全全員、制定方案全方位的預控，才能保證變電運維工作的可靠安穩運行和創造出更多的效益。

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