变电站开关柜误操作事故案例分析

变电站开关柜误操作事故案例分析

摘要：2020年变电站发生一起开关柜误操作事故，引发电弧意外。本文对该事故的全过程进行分析，探讨引发事故的原因，对事故进行系统性反思，分析事故存在的安全隐患，给出完善变电站开关柜管理、预防误操作事故的对策。关键词：变电站；开关柜；误操作引言开关柜是变电站重要的电气设备，通过主控开关以及分控开关，实现对线路电力传输的控制。从变电站开关柜的组成来看，开关柜主要是由隔离开关、断路器、负荷开关、互感器、操作机构以及保护装置构成的装备，可应用于多种用电场合。开关柜的稳定对于变电站十分重要，其中的继电保护和安全装置是保障开关柜运行，确保电网的重要装置。变电站开关柜运行过程中，误操作可能会引发电气设备损坏风险，严重可能会危及整个电网。对于变电站开关柜误操作事件而言，需要在事故之后重新回溯整个事件，分析引发事故的原因以及危险因素，综合经验教训，以免再度造成误操作事故。1变电站开关柜误操作事故经过1.1变电站概况35kV变电站建造于相声地区，其承担着整个乡镇月4000户，共1.5万人的供电任务。变电站变主变容量为SZ9-35/10MVA，变比为35±4*1.25%。35kV电源线路两回，分别是35kV大高线、35kV虎大线。10千伏出线七回，供带配变139台区，公用台区78台，容量8.951MVA。变电站所用的开关柜为KYN28A-12型金属铠装移开式全封闭开关柜，该型开关柜由母线室、断路器手车室、电缆室和继电器仪表室构成。开关柜内每个电器元件都有独立的隔离室，并且都具备相应的防护等级。为了防止误操作，开关柜内设定了防误操作的联锁装置，包括仪表室的防误合断路器、防带负荷的误推拉断路器、防接地开关闭合位置断路器、防误入点间隔等联锁装置。1.2误操作事故经过2010年6月，变电站的工作人员接到操作指令，变电站10kV出线由运行状态改为检修状态。但是操作员无法使用微机五防闭锁装置打印操作票，在经过调试后依然不成功。事故发生前，由于主变停电年试检修频繁操作，导致开关柜的智能电脑钥匙和模拟屏未完成定位，造成操作困难。值班长决定先进性解锁操作，后处理五防故障。值班长安排值班人员利用验电笔和接地线进行安全处理，采用脱机验票的方式打印操作票。但是进入高压室的操作人员没有操作票，在没有监护的情况下进错带电隔间，用万能钥匙开锁时产生强烈的电弧光。电弧光产生瞬间高温，点燃线路，并且将线路柜后门冲开，灼伤在开关柜后面的操作员。2事故暴露的安全隐患分析2.1事故原因分析对事故进行回顾性分析，引发事故的主要原因在于以下：（1）无票操作，监管不力，引发开关柜电弧光的主要操作人员不熟悉开关柜的构造，错误进入带电隔离，引发安全事故，而且操作人员无操作票，事故前值班长明知道可能会引发操作问题，为了尽快解决问题，让操作人员违章操作，值班长未能及时发现操作人员走错地方，也未能及时制止相关情况，对于整个操作的监管不力；（2）电磁锁解锁钥匙缺乏管理，在事故发生前，开关柜门安装有电磁闭锁，正常状态下应该能够进行相关操作，但是由于检修造成电磁锁闭锁问题，引发开关柜问题；事故发生前检修人员轻易获得钥匙，事故发生过程操作员也轻易获得钥匙，对于钥匙的管理不够严格；（3）运行设备存在着重大缺陷，根据开关柜的功能要求，经过检修以及改造后，设备应该处于稳定运行的状态；但是从设备的运行情况来看，在事故发生前，开关柜经过了检修与升级，微机五防闭锁装置未严格按照操作规范进行对位，导致无法执行操作命令；变电站内购买的开关柜本身具备联锁功能，而且每个电气设备都具有相应的保护，必须严格按照切开关、拉线路侧刀闸和拉母线侧刀闸等顺序才能够操作成功，根据开关柜的设计原理，如果顺序错误无法实现分闸处理；但是在实际操作过程中，由于此前变电站开关柜改造为电磁操作系统后，没有对开关柜内的联锁进行试验，埋下安全隐患，最终造成安全联锁失效[1]。2.2事故暴露的安全隐患该事故暴露的问题不仅是日常管理的问题，还有现场监管、设备管理等相关问题。对整个事故进行分析，事故的安全隐患主要表现在：（1）习惯性违章，变电站的开关柜操作具有严格的规范流程，而且要求相关操作必须持证上岗、凭票操作，但是在日常运行过程中，值班人员为了贪图方便，无票作业，事故发生前就已经发生过违章操作事件，操作人员安全意识不强，导致事故发生；（2）设备质量验收不合理，变电站开关柜关系到电网的稳定，联锁功能是保障开关柜正常的关键，但是在对开关柜进行检修、改造和升级过程中，对于开关柜的联锁功能试验不足，检修后忽视了联锁功能的恢复，导致最终防负荷拉合刀闸的功能失效，引发电弧事故；究其原因，对于设备的验收不全面是根本原因，因为设备性能缺陷、安装隐患和检修隐患管理不严，最终埋下安全隐患，因此在开关柜选购时必须严格挑选开关柜型号，对于入场的开关柜进行开展全面检查，加强质量验收管理；（3）设备日常管理不完善，变电站内的电磁锁解锁钥匙管理不严格，检修人员和操作人员可以轻易获得钥匙，可能会造成意外风险；开关柜柜门防闭锁措施不完善，事故发生的变电站，其开关柜柜门安装了强制型高压带电显示器和电磁锁，必须严格按照操作流程才能启动装置，具有强制闭锁的功能，该功能能够防止操作人员进入隔间，但是从柜门闭锁原理来看，一旦显示器显示结果错误，会造成严重误判，引发意外风险；从变电站实践来看，电磁锁故障率高，在运行过程中容易发生卡涩、解锁不灵等问题，因此通常需要配置解锁钥匙供紧急情况使用，但是解锁钥匙管理不严格，检修人员和操作人员容易获得钥匙进入带电间隔，埋下事故隐患；（4）设备检修维护不到位，开关柜检修维护应该及时对位，使微机五防闭锁装置的设备状态和模拟屏上的状态相符，但是由于设备维护过程中缺乏对位操作，值班人员未及时发现，当需要进行相关操作时，值班人员才发现操作没能及时对位，操作指令无法打印，表明交接班中的两票三制的执行不严格，维护管理的操作存在问题。3减少误操作事故对策3.1加强日常管理强化日常管理是及时发现隐患，预防事故发生的关键。在变电站的管理中心，首先比如做好交接班管理，做好两票三制的交接，交接人员确保设备运行良好，开关柜联锁功能正常，才开始正常工作。开关柜的维护管理中，必须做好无防闭锁装置的定位，确保闭锁功能正常。检修过程发现的闭锁装置等问题，需要及时处理，确保设备处于稳定状态。对于开关柜的相关操作，必须取得票证才能上岗操作，严厉处罚违章情况，杜绝违章事件再度发生。3.2完善变电站防误操作体系变电站防误操作体系采用计算机监控的逻辑闭锁+设备间隔电气闭锁完成防误操作功能。开关柜具有独立的防误操作功能，但是由于电磁锁故障率高[2]，因此应该将解锁钥匙管理纳入防误操作体系中，采用管理机的方式统一管理解锁钥匙，严格解锁钥匙的审批和使用，同时严密监控钥匙的使用状态。针对开关柜后柜门的防误操作闭锁管理，可以加装带电显示和机械挂锁，弥补电磁锁的不足。将开关柜后柜门纳入防误操作管理体系中，实现计算机控制+逻辑判断的闭锁管理，确保柜门的安全性，防止发生误入带电间隔事故。4.结语综上所述，虽然变电站开关柜误操作事故表面上是由于连锁装置问题、违章操作引发的，但是通过对事故进行深入分析可知，引发开关柜误操作事故的原因包括设备因素、管理因素、人为因素等。为了预防事