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浅谈500kV变电站500kV刀闸的操作顺序论文

摘要：

介介绍了500 kV 3/2开关接线方式及其特点，结合几种典型的500kV停送电操作任务(线路停电倒闸操作、母线侧开关停送电操作、中间开关停送电操作)，对500kV刀闸的操作顺序进行了分析，指出了正确的操作步骤，降低刀闸误操作的概率。

关键词：

500kV变电站;刀闸;操作顺序

一、引言

500kV变电站在系统中担负着连接电源、联网、转送功率、降压和保证供电等任务，因此，500kV变电站主接线供电可靠性显得尤为重要。目前，南方电网500kV电气主接线都采用可靠性高的3/2开关接线方式。

3/2开关接线是指3台开关串联，接于2条母线，形成一串，从2台开关之间引出2条线路(3台开关供2条线路)，每条线路占个开关，又称为一个半开关接线。3/2开关接线的倒闸操作不同于双母线和单母线接线的倒闸操作。

从以往的运行经验看，在电力系统倒闸操作中，带负荷拉合闸事故是危及电网安全运行的恶性误操作事故之一，正确把握操作过程中刀闸操作顺序避免或尽可能缩小倒闸的误操作事故对电网安全运行的影响显的尤为重要。《电力安全工作规程》第19条规定：停电拉闸操作必须按照断开开关——拉开负荷侧刀闸——拉开母线侧刀闸的顺序进行。送电操作相反。3/2接线的开关停送电时，因为两侧均为电源侧，对于”电源侧”、“负荷侧”有时难以明确界定，而且母线故障影响较小，该条规定意义不大。根据3/2开关接线特点，线路或变压器比母线更重要，因此，必须分析开关两侧刀闸发生带负荷拉、合刀闸事故对系统的影响，以确定拉闸顺序。

二、线路停电倒闸操作

线路停电时应先断开中间开关，再断开母线侧开关，主要是为了防止发生故障，导致同串的线路或变压器停电(如图1所示)。线路L3进行停电操作时，应先断开5012开关，切断小负荷电流，再断开5013开关，切断全部负荷电流。这时若发生故障，则II母线母差保护动作，跳开5013、5023开关，切除故障，l号主变可继续运行。若先断开5013开关，后断开5012开关时发生故障，则将导致本串1号主变停电。

当500kV长输电线路装有并联高压电抗器时，线路停电应先断开电抗器侧开关，再断开另一侧开关。送电时则相反。为避免装有并联高压电抗器的500kV线路不带电抗器送电，无并联高压电抗器时，应根据线路充电功率对系统的影响选择适当的停、送电端。

3/2开关接线中，线路停电开关合环运行时，应将本侧远方跳闸装置停用，投入两开关之间的短引线保护。

(一)线路或主变停送电操作

500kV变电站220kV设备多采用双母线接线方式，220kV线路停送电操作过程中开关母线侧刀闸与线路侧刀闸的操作顺序比较明确，即停电操作时先分开关线路或主变侧刀闸，再分开关母线侧刀闸;送电操作时则先合母线侧刀闸，再合线路或主变侧刀闸。这是因为刀闸的作用只是使被检修设备有足够可见的安全距离，建立可靠的绝缘间隙，保证检修人员及设备的安全，所以它不具备切断负荷电流和短路电流的的能力。在停电操作时出现开关假分情况时，先分母线侧刀闸会导致故障使220kV母差保护动作切除故障点;如果先分线路或主变侧刀闸，则使线路或主变保护动作切除要停电检修的线路或主变。两相比较切除单一线路或主变对电网造成的`影响要小。

对于500kV线路停电操作，也是按照先分开关线路或主变侧刀闸，再分开关母线侧刀闸的顺序，原因也是因为出现开关假分情况时，切除要停电的线路或主变与切除母线相比，切除要停电的线路或主变对电网的影响小。

(二)母线侧开关停送电操作

l、线路或主变停电过程

如带负荷拉闸事故发生在线路或主变侧，两侧开关跳闸，切除故障点，保证其他线路、主变及母线正常运行;如带负荷拉闸事故发生在母线侧，母线上所有开关跳闸，造成母线失压，降低供龟可靠性，威胁系统安全运行。因此，应按照断开开关—，一拉开线路或主变侧刀闸——拉开母线侧刀闸的顺序依次操作。送电操作顺序相反。

2、线路或主变运行母线停电(或母线侧开关转检修的操作)如带负荷拉闸事故发生在母线侧，母线上所有开关跳闸，切除故障点，保证线路及主变正常运行;如带负荷拉闸事故发生在线路或主变侧，两侧开关跳闸，造成线路或主变停电事故，危及电网安全运行。因此，应按照断开开关——拉开母线侧刀闸——拉开线路或主变侧刀闸的顺序依次操作。送电操作顺序相反。

(三)中间开关停送电操作

1、500kV3/2接线中间开关一侧线路或主变运行，另一侧线路或主变需要停电的操作。如带负荷拉闸事故发生在线路或主变运行侧，造成运行中的线路或主变两侧开关跳闸。如带负荷拉闸事故发生在需要停电的一侧，线路两侧开关跳闸切除故障，不影响电网安全运行。所以应按照断开开关——拉开停电侧刀闸——拉开运行侧刀闸的顺序依次操作，停电操作应与上述相反的顺序进行。

2、500kV3/2接线中间开关两侧线路或主变都运行，中间开关转入检修停电的操作。顺序应视开关两侧发生带负荷拉闸事故对电网的影响程度进考虑。即按照断开开关——拉开对电网的影响较小一侧的刀闸——拉开对电网的影响较大一侧的刀闸的顺序依次操作。送电操作应与上述相反的顺序进行。

(四)母线停送电操作

对于线路停电操作的情况调度值班员是按规定顺序下逐项操作指令的，操作人员执行没有难度与异议。但是500kV母线停电操作时，通常调度只下综合指令，而对于先拉开关母线侧刀闸，还是先拉开关线路侧刀闸没有明确指令。笔者认为此时应抛弃传统上认为母线为电源侧的观念，操作顺序为先拉开关母线侧刀闸，再拉开关线路侧刀闸。因为此时操作的目标元件是母线，操作目的是让母线停电检修，此时的电网调度运行方式的考虑因素包括母线停电。如果此时出现开关假分情况，先拉开关母线侧刀闸导致的后果是使母线切除，而如果先拉开关线路侧刀闸，必然会导致线路跳闸，两种后果相比较，500kV”母线切除”对电网的影响相对要小。

三、结束语

在电力系统倒闸操作中，带负荷拉、合刀闸是几种常见的恶性误操作事故之一。通过对3/2开关接线刀闸操作顺序的分析，指出了正确的操作步骤，降低了事故发生率。

参考文献：

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1875年，巴黎北火车站建成世界上第一座火电厂，为附近照明供电。1879年，美国旧金山实验电厂开始发电，是世界上最早出售电力的电厂。80年代，在英国和美国建成世界上第一批水电站。1913年，全世界的年发电量达 500亿千瓦时，电力工业已作为一个独立的工业部门，进入人类的生产活动领域。 20世纪30、40年代，美国成为电力工业的先进国家，拥有20万千瓦的机组31台，容量为30万千瓦的中型火电厂9座。同一时期，水电机组达5～10万千瓦。1934年，美国开工兴建的大古力水电站，计划容量是 888万千瓦，1941年发电，到1980年装机容量达649万千瓦 ，至80年代中期一直是世界上最大的水电站。1950年，全世界发电量增至9589亿千瓦时 ，是1913年的19倍。50 、60、70年代，平均年增长率分别为、、 。1950～1980年，发电量增长倍，平均年增长率，约相当于每10年翻一番。1986年，全世界水电发电量占 ，火电占，核电占；美国水电占，火电占， 核电占；前苏联水电占 ，火电占，核电占；日本水电占，火电占，核电占；中国水电占，火电占。世界上核电比重最大的是法国，1989年占总发电量的。 20世纪70年代，电力工业进入以大机组、大电厂、超高压以至特高压输电，形成以联合系统为特点的新时期。1973年，瑞士BBC公司制造的130万千瓦双轴发电机组在美国肯勃兰电厂投入运行。苏联于1981年制造并投运世界上容量最大的120万千瓦单轴汽轮发电机组。到1977年，美国已有120座装机容量百万千瓦以上的大型火电厂。1985年，苏联有百万千瓦以上火电厂59座。1983年，日本有百万千瓦以上的火电厂32座，其中鹿儿岛电厂总容量440万千瓦 ，是世界上最大的燃油电厂。世界上设计容量最大的水电站是巴西和巴拉圭合建的伊泰普水电站，设计容量1260万千瓦，近期装机容量达490万千瓦，采用70万千瓦机组，与运行中的世界最大水电站美国大古力水电站的世界最大水轮机组70万千瓦容量相等。世界上最大的核电站是日本福岛核电站，容量是万千瓦。 总装机容量几百万千瓦的大型水电站、大型火电厂和核电站的建成，促进了超高、特高压输电、直流输电和联合电力系统的发展。1935年，美国首次将输电电压等级从110～220千伏提高到287千伏，出现了超高压输电线路。1952年，瑞典建成二分裂导线的380千伏超高压输电线路。1959年，苏联建成500千伏，长850千米的三分裂导线输电线路。1965～1969年，加拿大、苏联和美国先后建成735 、750和765千伏线路。1985年，苏联首次建成1150 千伏特高压输电线路，输电距离890千米。现在 ，美国正研究1100千伏和1500千伏特高压输电，意大利研究1000千伏输电，日本建设250千米长1000千伏特高压线路。高压直流输电（HVDC），瑞典、美国、苏联分别采用±100、±450 、±750千伏电压，后者输电距离2414千米，输电600万千瓦。到1985年，全世界已有18个国家、32个直流输电线路投运，总输送容量2000万千瓦。输电距离1080千米的±500千伏中国葛洲坝—上海输电线路已于1989 年8月投入运行。特高压输电和直流输电不仅用于远距离大容量输送电能，而且在工业大国的联合电力系统中或全国统一电力系统中，起着主联络干线的重要作用。编辑本段中国电力工业电力工业是国民经济发展中最重要的基础能源产业，是国民经济的第一基础产业，是关系国计民生的基础产业，是世界各国经济发展战略中的优先发展重点。作为一种先进的生产力和基础产业，电力行业对促进国民经济的发展和社会进步起到了重要作用。与社会经济和社会发展有着十分密切的关系，它不仅是关系国家经济安全的战略大问题，而且与人们的日常生活、社会稳定密切相关。随着中国经济的发展，对电的需求量不断扩大，电力销售市场的扩大又刺激了整个电力生产的发展。 截止2006年底，全国发电装机容量达到62200万千瓦，同比增长。从电力生产情况看，2006年全国发电量达到28344亿千瓦时，同比增长。其中，水电发电量4167亿千瓦时，约占全部发电量的，同比增长；火电发电量23573亿千瓦时，约占全部发电量的，同比增长；核电发电量543亿千瓦时，约占全部发电量的，同比增长。2006年全社会用电量达到28248亿千瓦时，同比增长，增幅比2005年上升个百分点。 截至2007年底，发电设备容量达亿千瓦，同比增长。在短短一年的时间内，全国电力装机实现了从6亿千瓦到7亿千瓦的飞跃。截至2007年底，全国220千伏及以上输电线路回路长度达万公里，增长；220千伏及以上变电容量达亿千伏安，增长。电力建设规模持续历史高位水平。全年基本建设新增（正式投产）发电设备容量基本与2006年持平，为10009万千瓦。电网新增输电线路长度和变电容量均达到历史最高水平。新增220千伏及以上电网输电线路41334公里，比2006年增加6490公里；变电容量18830万千伏安，比2006年增加3482万千伏安。截至2007年底，全国发电设备容量增长量虽然仍保持很高水平，但是增速比2006年降低个百分点，这也是2002年以来发电设备容量增速实现首次下降。 全国电力供需局部地区、局部时段缺电的情况将依然存在，煤电衔接、电价改革、电源与电网的协调等仍是行业发展需要进一步解决的问题。由于行业发展临近拐点，电源建设应选择符合国家政策支持范围的项目，电网领域的投资价值则逐渐显现。 “十一五”期间，中国将迎来电网建设的新高潮。到2010年，国家电网在跨区域电网建设方面，交流特高压输电线路建设规模将达到4200千米，变电容量达到3900万千伏安，跨区送电能力达到7000万千瓦；在城乡电网建设方面，220千伏及以上交直流输电线路要超过34万千米，交流变电容量超过13亿千伏安。 我国的电力系统主要包括两大电网和五大电力集团，两大电网为中国国家电网和中国南方电网，五大电力公司为中国华能集团公司、中国大唐集团公司、中国华电集团公司、中国国电集团公司、中国电力投资集团公司5家发电公司。