陸 新

（桂林供電局，廣西 桂林 541002）

自20世紀(jì)50年代我國(guó)就開(kāi)始進(jìn)行帶電作業(yè)，經(jīng)歷了半個(gè)世紀(jì)的技術(shù)革新，帶電作業(yè)的各項(xiàng)安全措施得到不斷的加強(qiáng)與提高。在帶電作業(yè)中，停用重合閘作為提高作業(yè)安全水平的措施之一，已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于帶電作業(yè)?！峨娏Π踩ぷ饕?guī)程》對(duì)帶電作業(yè)中停用重合閘條件做了明確的規(guī)定，但是，由于人們對(duì)停用重合閘作用缺乏認(rèn)識(shí)，以至于人們產(chǎn)生凡是帶電作業(yè)必須退出重合閘這樣的依賴(lài)，不對(duì)高壓、中壓帶電作業(yè)中停用重合閘進(jìn)行區(qū)分對(duì)待，這樣有礙于工作的開(kāi)展。因此，有必要分析帶電作業(yè)中停用重合閘的作用，合理看待停用重合閘的利與弊，為帶電作業(yè)中正確停用重合閘提供依據(jù)。

1 帶電作業(yè)安全性指標(biāo)

在帶電作業(yè)中，常用危險(xiǎn)率和事故率這兩個(gè)指標(biāo)作為衡量帶電作業(yè)的安全性

1.1 帶電作業(yè)危險(xiǎn)率

帶電作業(yè)危險(xiǎn)率是指在帶電作業(yè)中，將帶 電作業(yè)間隙在每發(fā)生一次操作過(guò)電壓時(shí)，該間隙發(fā)生放電的概率。帶電作業(yè)危險(xiǎn)率計(jì)算方法有慣用法、統(tǒng)計(jì)法、簡(jiǎn)化統(tǒng)計(jì)法等，其中統(tǒng)計(jì)法用的最多，可用下式表達(dá)，即

式中，P0(U)表示所有過(guò)電壓出現(xiàn)的概率大小，Pd(U)表示間隙在相應(yīng)的過(guò)電壓下放電的概率大小，危險(xiǎn)率是定量衡量帶電作業(yè)安全水平的一項(xiàng)科學(xué)指標(biāo)。危險(xiǎn)率是無(wú)量綱的數(shù)值，公認(rèn)可接受的帶電作業(yè)危險(xiǎn)率R0＝1.0×10-5，如果我們認(rèn)為某種危險(xiǎn)率是可以接受的危險(xiǎn)水平，那么我們就可以找到對(duì)應(yīng)于這種危險(xiǎn)率的間隙距離，進(jìn)而把它作為“安全距離”。

1.2 帶電作業(yè)事故率

帶電作業(yè)事故率是指開(kāi)展帶電作業(yè)時(shí)，帶電作業(yè)間隙因操作過(guò)電壓而放電所造成事故的概率，是每百公里線(xiàn)路在一年中發(fā)生事故的次數(shù)統(tǒng)計(jì)值，以“1/100（km·a）”為單位。帶電作業(yè)事故率的單位是1/100km·a，即每百公里線(xiàn)路在一年中發(fā)生事故的次數(shù)，計(jì)算公式可表示為

式中，N為某種危險(xiǎn)率狀態(tài)下帶電作業(yè)的事故率；m為平均每年的帶電作業(yè)天數(shù)；t1為每天平均帶電作業(yè)的小時(shí)數(shù)（小時(shí)）；t2為每小時(shí)平均在該種危險(xiǎn)率狀態(tài)下停留的時(shí)間（分鐘）；n為每公里線(xiàn)路每年刀閘操作及事故跳閘的總次數(shù)；K為正極性操作波出現(xiàn)概率；R為某種距離下作業(yè)的危險(xiǎn)率。

2 自動(dòng)重合閘引起的過(guò)電壓

重合閘是繼電保護(hù)的一種，它是防止系統(tǒng)故障點(diǎn)擴(kuò)大，消除瞬時(shí)故障，減少事故停電的一項(xiàng)行之有效的措施。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生瞬時(shí)故障時(shí)，例如由于陣風(fēng)使導(dǎo)線(xiàn)對(duì)塔材放電，開(kāi)關(guān)跳閘后，重合閘繼電器在數(shù)秒內(nèi)使開(kāi)關(guān)自動(dòng)重合上，如果陣風(fēng)已消失，線(xiàn)引恢復(fù)正常，則重合閘成功，減少一次停電；如果故障沒(méi)有消失，開(kāi)關(guān)將再次跳開(kāi)，重合閘也將再次動(dòng)作，一般重合3 次后即停止。重合閘動(dòng)作一次，系統(tǒng)就有可能產(chǎn)生一次過(guò)電壓。

簡(jiǎn)單分析線(xiàn)路故障時(shí)重合閘作用引起的過(guò)電壓。如圖1所示，輸電線(xiàn)的C 相接地時(shí)，K2 先跳閘，K1 再動(dòng)作，K1 側(cè)接電源。健全相A、B 這時(shí)流過(guò)的是電容電流，K1 跳閘相當(dāng)于切除空載線(xiàn)路，K1健全相觸頭在電容電流過(guò)零點(diǎn)時(shí)熄弧，這時(shí)電源電壓為最大值?？紤]線(xiàn)路單相接地，線(xiàn)路電容效應(yīng)等因素，線(xiàn)路評(píng)價(jià)參與電壓是ur=1.3Em。在K1 的自動(dòng)重合閘動(dòng)作之前，線(xiàn)路的殘余電荷通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)泄漏電阻泄入大地，這包含絕緣子電導(dǎo)和空氣電導(dǎo)的泄漏（圖2），這與絕緣子表面污穢情況，空氣潮濕，雨雪情況有關(guān)。電源衰減在較大范圍內(nèi)變化。圖中可以看出0.5s 時(shí)間內(nèi)下降為10%～30%。線(xiàn)路放電時(shí)間常數(shù)一般大于0.1s。

圖1 自動(dòng)重合閘示意圖

設(shè) K1 重合閘動(dòng)作之前，線(xiàn)路殘壓已經(jīng)降了30%，即ur=(1-0.3)×1.3Em=0.91Em。最危險(xiǎn)的合閘時(shí)刻是電源極性與線(xiàn)路殘余電壓相反，電壓值是-Em最大值，情況與切除空載線(xiàn)路類(lèi)似。這時(shí)線(xiàn)路發(fā)生高頻震蕩，震蕩的穩(wěn)態(tài)值是-Em，初值是0.91Em，最大值是uov=-Em+(-Em-0.91Em)=-2.91Em，若不計(jì)線(xiàn)路點(diǎn)和泄露，過(guò)電壓還會(huì)更高，可達(dá)到電源電壓的3 倍。

圖2 110～220kV 線(xiàn)路殘余電壓實(shí)測(cè)泄漏曲線(xiàn)

3 帶電作業(yè)停用重合閘的緣由及目的

鑒于以上自動(dòng)重合閘引起的過(guò)電壓分析我們知道，線(xiàn)路發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)重合閘將有可能產(chǎn)生嚴(yán)重的內(nèi)部過(guò)電壓，這將會(huì)導(dǎo)致帶電作業(yè)過(guò)程中絕緣屏蔽用具擊穿，引起間隙放電，造成人員傷亡及電網(wǎng)安全事故。從危險(xiǎn)率式（1）中看出，停用重合閘時(shí)，當(dāng)作業(yè)中發(fā)生系統(tǒng)故障，開(kāi)關(guān)跳開(kāi)后不再重合，過(guò)電壓出現(xiàn)的概率P0(U)和間隙在相應(yīng)的過(guò)電壓下放電的概率Pd(U)都將會(huì)減小，帶電作業(yè)的危險(xiǎn)率R也將會(huì)降低。而由事故率式（2）可知，停用重合閘時(shí)nKR值將會(huì)減小，帶電作業(yè)的事故率N也會(huì)降低。因此，相對(duì)于不停用重合閘，停用重合閘措施等于提高了線(xiàn)路帶電作業(yè)的安全水平，這也是帶電作業(yè)初期提出停用重合閘的緣由。后來(lái)，人們因某些原因改變了認(rèn)識(shí)，認(rèn)為萬(wàn)一帶電作業(yè)時(shí)發(fā)生了事故，引起了開(kāi)關(guān)跳閘，停用重合閘，就可以保證事故不再擴(kuò)大，甚至認(rèn)為可以保護(hù)作業(yè)人員免遭第二次電壓的傷害。于是，停用重合閘，就變成了一項(xiàng)以防萬(wàn)一的后備措施了，應(yīng)用范圍越來(lái)越廣。還有一部分人認(rèn)為等電位作業(yè)時(shí)，停用重合閘可以避免發(fā)生對(duì)地放電的嚴(yán)重后果，這種看法已被納入《安規(guī)》中，1977年版《電業(yè)安全工作規(guī)程》甚至做出“等電位作業(yè)必須停用重合閘”的強(qiáng)行規(guī)定。

4 帶電作業(yè)停用重合閘的弊病

停用重合閘固然在帶電作業(yè)安全上有一定的積極作用，但是也帶來(lái)一系列弊端。主要有以下幾方面：

1）中壓配網(wǎng)帶電作業(yè)停用重合閘往往事倍功半。中壓配網(wǎng)大部分采用中性點(diǎn)非有效接地的運(yùn)行方式，當(dāng)非有效接地的配網(wǎng)發(fā)生單相接地時(shí)，開(kāi)關(guān)是不會(huì)跳閘的，帶電作業(yè)中停用重合閘也將失去意義，停用重合閘只有在相間短路，開(kāi)關(guān)跳閘時(shí)才能起作用。因此，非有效接地的中壓配網(wǎng)進(jìn)行帶電作業(yè)時(shí)，停用重合閘作用不明顯。

2）占用寶貴的工作時(shí)間。工作負(fù)責(zé)人申請(qǐng)停用重合閘，從調(diào)度下令開(kāi)始，到變電站完成操作往往要花費(fèi)很多時(shí)間，特別是中壓配網(wǎng)，現(xiàn)在的110kV變電站都實(shí)現(xiàn)了無(wú)人值守，操作員接到調(diào)度令后驅(qū)車(chē)前往變電站操作，路程上就占用了很多時(shí)間。如果要進(jìn)行的帶電作業(yè)是同桿架設(shè)雙回線(xiàn)路，需要退兩路不同電源的重合閘，操作員需要趕往兩個(gè)變電站，所花費(fèi)的時(shí)間更加長(zhǎng)，導(dǎo)致在規(guī)定的計(jì)劃工作時(shí)間內(nèi)重合閘還沒(méi)能退出，對(duì)于中壓配網(wǎng)帶電作業(yè)來(lái)說(shuō)，有時(shí)停用重合閘作用不明顯，但停用重合閘卻占用了寶貴的工作時(shí)間。

3）延誤線(xiàn)路瞬間故障的消除。帶電作業(yè)中停用重合閘，如果一般瞬時(shí)故障性跳閘（例如風(fēng)害、鳥(niǎo)害、雷害），往往會(huì)誤認(rèn)為帶電作業(yè)出了事，調(diào)度部門(mén)在沒(méi)有與現(xiàn)場(chǎng)取得聯(lián)系之前是不敢恢復(fù)送電的，這就大大延誤了事故處理時(shí)間，增加了事故次數(shù)和損失。頻繁停用重合閘，使這種矛盾更加突出了。

5 正確停用重合閘的建議

DJ409-91《電業(yè)安全工作規(guī)程》（電力線(xiàn)路部分）中規(guī)定：帶電作業(yè)有下列情況之一者應(yīng)停用重合閘，并不得強(qiáng)送電：

1）中性點(diǎn)有效接地的系統(tǒng)中有可能引起單相接地的作業(yè)。

2）中性點(diǎn)非有效接地的系統(tǒng)中有可能引起相間短路的作業(yè)。

3）工作票簽發(fā)人或工作負(fù)責(zé)人認(rèn)為需要停用重合閘的作業(yè)。

其中第3 點(diǎn)值得商討。停用重合閘只能作為減輕預(yù)想中可能出現(xiàn)的故障后果的后備措施，停用重合閘必須考慮其必要性和積極性，可以從以下幾個(gè)方面考慮：

1）預(yù)想中可能出現(xiàn)問(wèn)題的項(xiàng)目應(yīng)停用

例如，新項(xiàng)目首次試驗(yàn)，各項(xiàng)措施尚待實(shí)踐考驗(yàn)的時(shí)候，新人員首次在帶電設(shè)備上培訓(xùn)，這些人的操作技巧尚須考察和訓(xùn)練的時(shí)候；或者開(kāi)展某些操作比較繁雜，作業(yè)人數(shù)眾多，作業(yè)范圍較大，而重復(fù)作業(yè)的機(jī)會(huì)又很少的大型帶電作業(yè)項(xiàng)目的時(shí)候等等。

2）必須考慮停用重合閘是否能收到預(yù)期的效果。

不能以安全起見(jiàn)，過(guò)分依賴(lài)重合閘，存在凡是帶電作業(yè)必須停用重合閘的思想，而是要從考慮是否能造成相間短路（不接地系統(tǒng)）、接地短路（直接接地系統(tǒng)），開(kāi)關(guān)跳閘的具體情況出發(fā)，來(lái)決定是否停用重合閘。

6 結(jié)論

綜上所述，停用重合閘做為一種安全措施，在帶電作業(yè)中發(fā)揮著重要作用，但我們必須深刻理解停用重合閘所帶來(lái)的負(fù)面影響，這樣才能使我們避免盲目停用重合閘，通過(guò)考慮停用重合閘的必要性和積極性，正確使用重合閘，完善帶電作業(yè)的安全措施，指導(dǎo)帶電作業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

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