湖南220kV变电站全停事故简析

(湖南省电力公司，湖南 长沙 410007)

 

〔摘 要〕 对1995-2002年湖南省220kV变电站全站停电事故进行了统计分析，并针对各类事故原因提出了防范措施。

〔关键词〕 220kV变电站；全站停电；分析；防范措施

　　为了吸取美加大停电事故的教训，对湖南省1995-2002年的220 kV变电站全站停电事故进行了统计分析，以研究其事故规律，提出措施，希望减少类似事故，保证电网的安全稳定运行。

1 全站停电事故统计

　　湖南省220 kV全站停电事故按照《电业生产事故调查规程》规定的定义进行统计，统计数据见表1。

2 全站停电事故原因分析

　　变电站发生全站停电事故，原因是多方面的，除人员直接责任问题外，一次设备故障往往成为事故的直接起因，二次设备问题，如继电保护误动、拒动往往成为事故扩大的原因。

2.1 人员直接责任原因

　　从表1可知，人员直接责任导致的变电站全停事故有9次，占事故总数的27.25%。其中运行人员责任7次，检修人员责任2次。

2.1.1 运行人员责任

　　(1) 人员业务水平不高

　　1995年榔梨、曲河变的全站停电事故都是因操作票填写错误，审票人未审出来，按错误的操作票操作造成的。

　　(2) 违章现象严重

　　2002-06-01巴陵变事故就是无票操作、未经验电就挂接地线。

　　(3) 防误装置管理存在薄弱环节

　　榔梨变两次事故都反映了这个问题。1995年误操作事故Ⅱ母接地刀闸没有闭锁6142刀闸，2000年误操作事故，微机防误装置走空程。

　　(4) 运行监盘、抄表流于形式

　　1997-06-04榔梨变事故，直流失压100 min，运行人员没有发现，一是没有监盘，二是没有抄表。

　　(5) 没有定时核对保护定值、压板

　　1998-02-19巴陵变振荡解列装置误动，就是误投了出口跳闸压板。

　　(6) 没有将事故情况及时汇报地调

　　1999-07-15白马垅变事故，主变110 kV中性点烧断，值班人员没有将这个情况报告地调，地调试送故障跳闸线路，造成白马垅变110 kV系统过电压事故。

　　(7) 调度处理事故能力不强，事故预想缺乏操作性

　　2002年张家界胡家坪变电站的几次事故，不同程度地反映了这个问题。

2.1.2 检修人员责任

　　东江水电厂220 kV升压站失压事故，其原因是检修人员进行补气工作时，没有认真执行现场规程，工作前没有对设备各管道、阀门、表计进行一次全面检查，就开始工作。现场规程不完善，缺乏对水分测量和补气工作的具体要求和步骤，反映生产技术管理存在薄弱环节。2000-01-13白马垅事故，检修人员搬梯子误碰带电设备，一是监护不当，二是没有进行危险点分析与预测，三是安全措施不当。

2.2 一次设备原因

　　在33起事故中，由一次设备问题引发的有9次，占27.2%。一次设备问题又分为维护不良、产品质量不良、自然灾害、网络结构薄弱等问题(见表2)。

2.2.1 一次设备维护不良

　　一次设备维护不良主要反映在设备修试质量不良、没有落实反措、技术监督不到位等方面。如1998-02-11德山变断路器爆炸，就是断路器大修时提升杆未做试验，绝缘监督不到位，导致断路器爆炸。1999-09-25，一次是毛家塘变未落实"防止串联谐振过电压烧毁电压互感器的措施"，发生了铁磁谐振；另一次是酃湖变220 kV刀闸瓷柱断裂，刀部辅助接点接触不良，闭锁了母差保护，扩大了事故。1999-07-15白马垅变事故，主变110 kV中性点烧断，暴露了调度、运行和检修人员对系统中性点接地方式重要性认识不足，调度运行在方式上缺乏对这种事故的预想和处理经验。

2.2.2 一次设备制造、安装问题

　　一次设备制造、安装问题主要反映在产品制造质量、基建安装调试质量不良等问题。如1997-09-02新市变全站失压事故，就暴露了XP-7悬式绝缘子质量问题；1998-05-09青山变事故就暴露了基建安装质量不良等问题。

2.2.3 网络结构薄弱问题

　　网络结构薄弱是指变电站220 kV线路为单电源线路，线路故障停运，导致220 kV变电站失压。如1996-03-05武圣宫变、2002-07-30胡家坪变都是因220 kV线路故障造成全站失压。

2.2.4 自然灾害

　　如1996-07-21毛家塘变因大雨狂风，变电站围墙外大树吹断，倒至母线上，造成全站停电。

2.3 二次设备原因

　　在33起事故中，由二次设备问题引发的有15次，占45.5%。二次设备问题又可分为直流、检修质量不良、运行不当、制造质量不良等问题(见表3)。

2.3.1 直流问题

　　直流问题引发全站停电事故主要有三个原因。一是上下级保险不配合，直流分支回路故障，造成直流总控制开关断开，如1997-06-04榔梨变全站失压事故。二是逆变电源装置掉电不能自启动，没有直流，保护装置丧失功能，如2000-10-13白马垅变事故，造成主变损坏，构成重大设备事故。三是直流改造未严格执行反措要求，竣工后图实不符，标称不对，在倒闸操作时没有断开保护电源，造成保护误动，如2002-02-04万溶江变全站失压事故。

2.3.2 保护装置维护不良

　　保护装置维护不良主要反映在二次回路维护不当、继电器检验质量不良、试验项目漏项、未带负荷检查。由于缺陷不能及时发现，在电网扰动时，保护装置不能正确动作。如1996-09-13城前岭全站失压事故，事后查明二次设备存在多处隐患：一是220 kVⅠ母PT电压互感器二次开口三角线圈接错，二是1号主变220 kV零序电流互感器CT变比错误，三是1号主变110 kV零序电流互感器CT变比错误，先后造成线路、主变220 kV保护拒动，主变110 kV零序保护误动，导致220 kV母线失压。如2002-04-05酃湖变，由于电流回路短接，造成零序、距离、高频保护拒动，全站失压。

2.3.3 人为过失原因

　　人为过失就是人员误碰造成的事故。如2002-12-14巴陵变的工作人员因工作前危险点分析不到位，安全措施不当，工作中监护不力，使用了不合格的工具，造成了误碰事故。

2.3.4 制造、安装问题

　　制造安装问题主要指新投运设备元件质量不良，装置存在先天性问题或新设备安装调试质量不良等因素。如1996-08-18豹楠山变事故，就是微机保护原理问题，造成2条线路保护误动，致使豹楠山变失压。2002年张家界胡家坪变电站3次全站停电事故，都是保护装置个别元件质量不良引起的误动。

3 防范措施

3.1 强化运行管理

　　(1) 运行管理工作必须严格执行《电业安全工作规程》、《电网调度管理规程》、《变电运行管理制度》和《现场运行规程》等有关规章制度。

　　(2) 变电站负责人应合理安排工作，不容许当班值长离岗办理与值班无关的工作。大型操作、倒母线等复杂操作，站长应在现场把关，监督现场规程的执行。

　　(3) 倒闸操作中，应严格执行《电业安全工作规程》有关规定，强化操作过程的稽查、监督，消除操作过程中的违章现象，杜绝误操作。

　　(4) 操作中发生异常，应立即停止操作，并向值班调度员或值班负责人报告，弄清问题后，再进行操作。变电站发生事故后，应立即汇报省调和地调，以便迅速、准确地处理事故，防止事故扩大。

　　(5) 加强防误装置的管理，严格执行《防止误操作装置管理规定》，及时维护消缺，保障防误装置的可靠运行。装有微机防误装置的变电站，机械防误装置功能必须完好可靠。防误装置应采用强制性防误原理的装置。

　　(6) 装有电磁式电压互感器与带断口电容断路器的变电站，应将防止铁磁谐振的措施写入现场运行规程，倒闸操作中应避免用带断口电容的断路器投切带电磁式电压互感器的空母线。各级调度应了解自己调度范围内的设备，在运行方式上避免产生铁磁谐振的方式，如运行方式不能满足要求时，应采取其它预防措施。

　　(7) 对二次设备应加强运行管理，定期对变电站定值、压板进行检查，保证定值、压板的正确。

　　(8) 各级调度部门应加强运行方式的管理，对不利的运行方式及可能的严重故障对电网的影响要深入研究并制定相应的措施，以使一旦发生事故，能迅速控制事故，减少事故的损失和影响。

　　(9) 220 kV变电站应禁止220，110 kV同时单母线运行。为防止220 kV变单母线运行时发生母线故障，造成全站停电事故，在运行方式上，110 kV侧应有备用电源，并能自动投运。

　　(10) 要及时完善修改现场规程，尤其要及时补充完善新设备运行维护管理方面的规程制度，以适应安全生产工作的需要。

3.2 强化一次设备监督

　　(1) 加强设备维护检修管理工作，必须坚持到期必修，修必修好的原则，保证检修质量。不但要保证主设备的检修质量，也要保证辅助设备的检修质量，尤其要注重隔离开关的辅助接点。

　　(2) 新建、扩建、技改工程必须严格执行部颁《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》、《预防110-500 kV变压器、互感器事故措施》、《高压开关设备反事故技术措施》的规定，落实好反措工作。对未执行反措要求的，应追究责任。

　　(3) 加强对变电站一次设备的技术监督，对危及安全生产的一次设备必须更换，对运行年久、已接近使用寿命的设备，应有计划地分期更换，防止设备损坏，引起母线故障，造成全站停电事故。

　　① 必须提高少油断路器检修试验质量，做好提升杆的耐压试验，防止德山变220 kV断路器爆炸事故重发。

　　② 应加强对绝缘子(包括隔离刀闸的支持瓷柱)的检查测试，对渌江电磁厂1990年9月以前生产的XP-7的绝缘子及运行年限已长，已明显出现老化、劣化的绝缘子，必须及时地分期、分批更换。

　　(4) 加强对变压器中性点接地方式的管理，在中性点直接接地系统内，变压器中点性接地点的配置，以及继电保护和自动装置的设计，应保证在各种操作及自动跳闸使系统解列时，不致造成部分系统转为中性点不接地系统运行。主变中性点连接引线截面必须满足短路电流计算的要求，连接必须可靠，尽量减少中间接头，做到直接连接。接地网必须定期测试，电阻值应符合规定。

　　(5) 为防止污(湿)闪引起母线故障，必须加强绝缘子、瓷柱的防污监督和清扫工作。定期进行盐密、零值测量，发现零值、劣值瓷瓶及时进行更换，对一些电瓷设备外绝缘爬距低于该设备所在地区的实际污秽等级要求的，应采取增加抗污闪能力的积极措施。变电设备在大小修、预试工作中必须彻底清扫。绝缘子没有进行清扫的，运行人员拒绝验收。

　　(6) 加强检修现场管理，防止检修人员、工器具误碰带电设备。在户外配电装置和高压室内搬动梯子、管子等长物，应两人放倒搬运，并与带电设备保持足够的安全距离。对吊车作业的带电现场，工作前必须熟悉周围环境，明确带电范围，专职指挥应经验丰富，确保吊车臂及起吊物体与带电部分保持足够的安全距离。

　　(7) 对只有1条进线的220 kV变电站，应加强线路维护工作，做好110 kV侧运行方式的管理，防止220 kV线路故障造成全站失压。

3.3 强化二次设备管理

　　(1) 为防止一次设备故障时保护拒动和误动造成全站失压和停电事故，必须加强对母差、主变、失灵、联切等重要保护装置的运行、检验管理。

　　(2) 保护定期检验要严格执行条例、规范和规程。针对薄弱环节，强化单个继电器、二次回路、整组试验和带负荷检查等项目的检验，保证接线正确，装置动作可靠。要加强二次回路的公用回路的检查，如电压切换回路，每年必须对隔离开关辅助接点、切换继电器和重动继电器进行检查，重点在接触部分，要保护接触良好。

　　(3) 为防止因新设备的问题造成的全站失压事故。新建、扩建工程二次设备选用质量好，可靠性高、容易维护和有成熟运行经验的设备。新设备投运前应制订运行规程，并对运行人员进行培训。

　　(4) 为防止变电站直流电源故障造成全站失压事故，必须严格执行二十五项重点反措，对直流电源系统管理要求做到以下几点：

　　① 蓄电池必须按照现场运行规程进行维护，按时充放电，保证蓄电池的电压质量和容量，此外，要及时更换不合格的电池，以保护蓄电池的正常运行。

　　② 直流熔断器按正常负荷与保护动作时冲击负荷大小来配置，上、下级之间必须有配合关系，满足选择性要求。自动小开关与熔断器配合关系要经试验确定，熔断器之间的配合不但要满足幅值关系，也要满足时间关系。

　　③ 直流操作、控制和信号负荷，必须相对独立，经专用熔断器供电，严禁操作、信号电源回路接控制负荷，以免在操作、信号故障时，造成控制回路故障。

　　(5) 为防止误碰等人为责任事故，必须加强现场工作中危险点分析与预控工作，认真执行保安措施票的规定，加强监护。无人值班改造工程中通信自动化方面的管理，必须执行继电保护、安全自动装置方面的规定，杜绝人为责任事故的发生。