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變電運行事故分析及處理
文檔作者：
袁德祥
文檔來源：
首鋼水鋼生產(chǎn)運輸部
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更新時間：
2021年10月24日
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水鋼科技SHUIGANG SCIENCE ＆ TECHNOLOGY 第129期 變電運行事故分析及處理 袁德祥 (首鋼水鋼生產(chǎn)運輸部貴州六盤水553028) 摘要：變電運行事故嚴重影響了電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行，給公司帶來了極大的經(jīng)濟損失。導(dǎo) 致變電運行事故的原因包括設(shè)備制造和設(shè)計問題、設(shè)備老化與維護問題、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)影響穩(wěn)定運 行、安全管理問題等。為了有效地防范、處理變電運行事故，相關(guān)單位應(yīng)當加強基礎(chǔ)設(shè)備管理、完 善綜合自動化裝置、提高運行設(shè)備的可靠系數(shù)、加強設(shè)備治理、優(yōu)化安全管理。 關(guān)鍵詞：變電運行事故；分析；處理 Analysis and Treatment of Accidents in Power Substation Operation Yuan Dexiang (Production and Transportation Department，Shougang Shuicheng Iron＆Steel(Group)Co．，Ltd．，Liupanshui 553028，Guizhou，China) Abstract：Accidents in power substation operation seriously impact on safe and stable and economical operation of power srid and cause enornlous economic loss．Causes of accidents in power substation ope ration consist of problems related to design，manufacture，aging and maintenance of equipment． And the structure and management of power grid also influences its stable operation．In order to efec— tively prevent and treat operational accidents in power substation，relevant units should strengthen basic management of equipment，modify comprehensive automatic apparatuses，improve reliability of operational equipment,reinforce equipment management an d optimize safe management． Keywords：operational accident in power substation；analysis；treatment 1 前言 隨著水鋼500噸鋼規(guī)模的實現(xiàn)，水鋼電網(wǎng)規(guī) 模相應(yīng)擴大，電力需求增長日益加劇，13用電量 高達670萬kWh，水鋼電網(wǎng)以形成以中央變 (1lOkV)、鐵前變(110kV)為中心的供配電網(wǎng)絡(luò)， 電力的穩(wěn)定運行顯得非常重要。一旦出現(xiàn)運行事 故，就將給水鋼的生產(chǎn)和經(jīng)濟帶來較大的損失。 所以，分析變電所運行事故，探究有效地處理措 施，確保電力安全、穩(wěn)定經(jīng)濟運行具有十分重要 的意義。 2 變電運行事故原因分析 2．1設(shè)備制造和設(shè)計問題 設(shè)備制造和設(shè)計問題是引發(fā)變電運行事故 的主要原因之一。不合格的產(chǎn)品質(zhì)量會嚴重影響 電力設(shè)備的安全運行，入網(wǎng)運行的電力設(shè)備如果 存在制造或設(shè)計上的問題，將會埋下重大的安全 隱患。通常，設(shè)備制造或設(shè)計問題主要包括制造 質(zhì)量問題、設(shè)計缺陷、設(shè)備選型問題等。據(jù)相關(guān)研 究表明，投入運行不到10年的新設(shè)備和投入運 行20年以上的老設(shè)備出現(xiàn)故障的概率最高。由 于部分新設(shè)備是新研發(fā)產(chǎn)品，設(shè)計、制造工藝、技 術(shù)等仍然不是非常成熟，在實際的運行中非常容 易出現(xiàn)問題，如2012年4月1日06變電所綜合 作者簡介：袁德祥(1962~)。男，電氣工程師，從事水鋼供電運行管理工作。 - 40 · 2014年第3期 變電運行事故分析及處理 自動化1 主變非電量保護裝置出口3(變壓器壓 源結(jié)構(gòu)不滿足安全、可靠運行要求，主要表現(xiàn)如 力釋放保護)繼電器誤動，造成二煉鋼風機低電 下。1)受上方電網(wǎng)結(jié)構(gòu)制約，水鋼受電電源結(jié)構(gòu) 壓保護動作，風機停電的事故。2013年12月8 不盡合理。當前公司6回1lOkV外部受電電源 日09變09變35kV二段母聯(lián)隔離柜B相旋轉(zhuǎn) 其中有5回引自220kV北郊變，水鋼主要負荷 式穿箱套管靜觸頭絕緣擊穿，造成軋鋼廠停產(chǎn)達 集中在北郊變，電源單一，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)不合理，在北 3小時的事故，2013年12月31日制氧變進線設(shè) 郊變系統(tǒng)出現(xiàn)故障，將對水鋼供電系統(tǒng)造成大面 備線夾燒壞，引起制氧變二受電光差保護動作， 積影響。2)09變電所獨立于水鋼電網(wǎng)之外，由外 受電電源撤回，造成制氧機停產(chǎn)的事故等。此外， 部供電局單獨供電，存在管理不便、運行成本高 部分制造廠家片面追求經(jīng)濟利益，在生產(chǎn)時過分 的問題。且O9變電所所帶負荷以鋼軋產(chǎn)線為主， 壓縮成本，導(dǎo)致產(chǎn)品難以完全達到相應(yīng)的質(zhì)量指 用電設(shè)備中整流裝置較多，故負荷波動較大，對 標要求，無法滿足變電運行的標準。還有一些新 電網(wǎng)污染較大。按照目前按最大需量繳納電費機 增的設(shè)備、技改更換的設(shè)備在運行時無法匹配原 制，對控制最大需量的難度較大。3)鐵前變二受 有的設(shè)施，從而導(dǎo)致變電運行事故。 電電源引自供電局220kV水城變，而水城變變 2．2 設(shè)備老化與維護問題 電容量嚴重不足，經(jīng)常出現(xiàn)滿載或過負荷運行， 設(shè)備運行老化的原因主要有：1)變電所投入 在單臺主變運行或響水電廠并入云南電網(wǎng)時，只 運行時間較長，在電網(wǎng)中長期運行的設(shè)備的機 能通過限制負荷來滿足安全運行需要。要求水鐵 能、零部件逐漸老化，比如閘刀銹蝕難以合到位、 線負荷限至2．5萬kW 以下，甚至要求水鐵線不 開關(guān)柜難以推到位等，從而引發(fā)事故。2)軋鋼系 允許帶負荷(2014年1月高達19次)，鐵前變?nèi)? 統(tǒng)產(chǎn)生的非電量即高次諧波會導(dǎo)致設(shè)備老化加 部負荷倒由北鐵線電源帶，造成供電安全、可靠 劇。例如高次諧波會使供電設(shè)備如變壓器、電抗 性下降。在北鐵線檢修等異常狀況，水鐵線無法 器、互感器、電容器、避雷器等溫度升高，溫度對 滿足鐵前變正常負荷生產(chǎn)供電要求。4)富余煤氣 變壓器、電抗器、互感器、電容器、避雷器的使用 發(fā)電、干熄焦發(fā)電投運后，出現(xiàn)了富余電量返送 壽命有著較大的影響，在運行過程中過高的絕緣 電網(wǎng)的問題(根據(jù)現(xiàn)有供電機制，該返送部分電 材料溫度，會縮短使用壽命。3)目前的用電負荷 量無電費收益)，但其余電源線路還需外購電量， 增長日益加劇，在用電高峰時和臨時停電檢修 經(jīng)濟效益損失較大。(由于富余煤氣發(fā)電在鐵前 時，部分變壓器會滿負荷，甚至超負荷運行，導(dǎo)致 變1lOkVI段母線與系統(tǒng)并網(wǎng))為了避免向電網(wǎng) 絕緣材料溫度升高過快，加劇老化。要想保持設(shè) 返送電，只有通過調(diào)整負荷，將煉鐵廠 鼓風 備能夠正常運行，就必須定期對設(shè)備進行維護和 機、 、7 燒結(jié)機負荷全部倒由鐵前變1lOkVI段 保養(yǎng)，及時地檢修處理各種設(shè)備問題。然而，由于 母線帶，造成鐵前變供電可靠性降低。5)高壓架 變電運行的設(shè)備相對較多，設(shè)備檢修人員不足， 空線路存在防雷盲區(qū)，近年來，公司一直致力于 在用電高峰期設(shè)備無法退出滿負荷重載運行等 提高架空線路的防雷能力，每年認真落實防接地 原因，正常的設(shè)備檢修、維護難以按照計劃實施， 預(yù)試工作，并在1lOkV、35kV主要電源架空線路 從而埋下了設(shè)備安全運行隱患。 易遭雷擊桿塔安裝了主動引入式避雷針，但35~ 2．3 電網(wǎng)結(jié)構(gòu)影響穩(wěn)定運行 1lOkV部分主要架空輸電線路仍然暴露出的防 近年來水鋼供電網(wǎng)架不斷擴大和改造，但電 雷能力、絕緣水平低的突出問題，存在防雷盲區(qū)， · 4】 · 水鋼科技SHUIGANG SCIENCE＆ TECHNOLOGY 第129期 不能滿足強雷暴天氣防雷的需求。需進一步提高 安裝密度，增大防雷保護范圍。6)主要生產(chǎn)設(shè)備 抵御系統(tǒng)電壓瞬間波動、電源故障撤回等影響的 能力還待加強，突出表現(xiàn)在動力廠電動鼓風機， 中冶南方六盤水水鋼氣體公司5 制氧機、軋鋼 廠軋線電機、煉鋼風機等生產(chǎn)設(shè)備。7)系統(tǒng)電容 電流發(fā)生了較大變化，隨著4 、5 燒結(jié)機負荷轉(zhuǎn) 移和6 、7 燒結(jié)機、4號高爐、三棒、二高線、5 制 氧機等項目相繼投運，中央變、鐵前變供電負荷 和饋出電纜數(shù)目、長度有較大幅度的增加。系統(tǒng) 的電容電流發(fā)生較大變化，如超過規(guī)程允許值， 將導(dǎo)致單相接地發(fā)展成為相問短路事故。由于水 鋼電網(wǎng)存在以上問題，仍然難以充分滿足各生產(chǎn) 廠用電的需求，導(dǎo)致電網(wǎng)安全穩(wěn)定裕度保持在最 低水平，從而極易導(dǎo)致變電運行事故，造成大面 積停電。 2．4 安全管理問題 在管理上的一些問題是導(dǎo)致變電運行事故 的間接原因。第一，變電運行管理工作隨意性大， 部分領(lǐng)導(dǎo)沒有轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的管理理念，習慣于發(fā)號 施令，不能結(jié)合變電運行實際開展安全管理工 作，沒有將安全管理落實到行動當中。在變電運 行管理上，沒有合理的管理規(guī)劃。第二，各種監(jiān)督 機制、規(guī)章制度落實不到位。為了強化電力運行 管理工作，相關(guān)部門陸續(xù)出臺了《變電所技術(shù)運 行管理規(guī)程》、《供用電管理辦法》、《變電所安全 規(guī)程》、《變電所檢修規(guī)程》等行為標準規(guī)范。只要 嚴格執(zhí)行相關(guān)規(guī)范，就能夠有效地保障電力安 全。然而，在實際的工作中，許多單位沒有認真落 實這些規(guī)章制度，沒有將這些規(guī)章制度落實到具 體工作當中，從而導(dǎo)致管理的漏洞。第三，不科學 的管理方法。部分電力安全生產(chǎn)管理人員將嚴格 管理片面地理解為處罰、震懾，缺乏以人為本的 管理思想，難以實現(xiàn)管理的目標。第四，缺乏有效 地激勵機制。變電運行管理沒有建立起有效地激 勵機制，難以激發(fā)員工工作的積極主動性，難以 充分防范安全隱患。 3 變電運行事故處理對策 3．1 加強基礎(chǔ)設(shè)備管理 在改造變電所或新建變電所時，必須嚴格控 制設(shè)備的質(zhì)量。避免由于設(shè)備的設(shè)計或質(zhì)量缺陷 導(dǎo)致變電運行事故。在選擇設(shè)備時，必須嚴格篩 選制造廠家，對不符合相關(guān)規(guī)定要求或出現(xiàn)過產(chǎn) 品質(zhì)量問題的予以排除，在設(shè)備招投標時不允許 其參加。選定設(shè)備生產(chǎn)廠家后，應(yīng)當采取相應(yīng)的 措施確保生產(chǎn)廠家能夠嚴格按照標準進行生產(chǎn)， 控制產(chǎn)品質(zhì)量，做好出廠試驗工作。杜絕材質(zhì)、制 造等存在問題的設(shè)備投入到變電所改造或新建 項目中，防范于未然。變電所各個安全管理部門， 需要嚴格把控設(shè)計、規(guī)劃、設(shè)備選型、設(shè)備選廠、 安裝、調(diào)試等相關(guān)環(huán)節(jié)。實行工程質(zhì)量終身制和 質(zhì)量驗收責任追究制度，提高設(shè)計、采購、安裝等 各個環(huán)節(jié)人員的設(shè)備質(zhì)量意識，確保入網(wǎng)設(shè)備符 合相關(guān)標準，杜絕安全生產(chǎn)隱患。 3．2 完善綜合自動化裝置 綜合自動化裝置能夠?qū)υO(shè)備的運行狀態(tài)進 行實時監(jiān)控，防止由于設(shè)備異常而引發(fā)事故。變 電運行綜合自動化裝置能夠監(jiān)視、調(diào)節(jié)、協(xié)調(diào)、控 制電力系統(tǒng)的各個元件，將能量的不正常釋放控 制在允許的范圍之內(nèi)，確保電力設(shè)備穩(wěn)定運行。 它可以采集高壓電氣設(shè)備的信息，以判斷避雷 器、變壓器、斷路器等的狀態(tài)；可以采集故障錄波 器、繼電保護裝置的各種數(shù)據(jù)，以便于檢測電氣 設(shè)備。在線監(jiān)視系統(tǒng)對設(shè)備運行狀態(tài)、電網(wǎng)運行 參數(shù)進行監(jiān)測，判斷設(shè)備是否出現(xiàn)異常狀況，一 旦發(fā)生異常運行，就會馬上自動報警、閉鎖出口， 避免事態(tài)擴大。在實際的操作中，應(yīng)當應(yīng)用微機 防誤閉鎖系統(tǒng)，減少人員操作時的誤操作，確保 系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。 42 · 2014年第3期 變電運行事故分析及處理 3．3 提高運行設(shè)備的可靠系數(shù) 要確保變電安全運行，避免由設(shè)備缺陷而導(dǎo) 致的異常事故，就必須加強設(shè)備運行狀況監(jiān)控， 提高運行設(shè)備的安全系數(shù)。電力生產(chǎn)運行人員應(yīng) 當配備電力電纜故障探測儀、成像儀、遠紅外測 溫等先進的監(jiān)控設(shè)備、儀表、儀器，正確評估設(shè)備 的運行狀況，從而爭取能夠及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障， 并進行及時地處理，杜絕安全隱患。與此同時，還 必須提高電力運行設(shè)備的檢修維護質(zhì)量。在設(shè)備 檢修中，應(yīng)當遵循應(yīng)修必修，修必修好的原則，確 保運行設(shè)備的性能符合相關(guān)標準要求。嚴格控制 檢修質(zhì)量關(guān)，詳細記錄檢修過程，建立修后檔案 臺帳，保存相關(guān)的檢修資料，為分析、判斷設(shè)備的 運行狀態(tài)提供客觀的參考依據(jù)。為了有效地提高 設(shè)備檢修的質(zhì)量，應(yīng)當完善設(shè)備檢修制度，實行 以狀態(tài)為依據(jù)的檢修，替代過去定期檢修。以設(shè) 備的實際運行狀態(tài)作為檢修的依據(jù)，能夠使設(shè)備 檢修更加科學、有效，更好地利用人力、物力，確 保設(shè)備運行質(zhì)量。 3．4 加強設(shè)備治理 設(shè)備老化是導(dǎo)致變電運行事故的重要原因。 為了避免設(shè)備老化導(dǎo)致的安全運行隱患，就應(yīng)當 評估運行設(shè)備的狀況。根據(jù)設(shè)備的具體狀況，采 取針對性的措施，制定設(shè)備整改、改造、綜合治理 規(guī)劃。對負荷不均衡或容載比較小的變電站，可 以更換有載調(diào)壓大容量變壓器。在更換時，應(yīng)當 考慮負荷的增加情況，預(yù)先留有一定的裕度。及 時更換使用性能差、運行不穩(wěn)定、技術(shù)落后、運行 多年的電壓互感器、電流互感器、刀閘、開關(guān)等老 舊設(shè)備。在條件許可的情況下，可以使用先進的 組合電器。如果暫時無法更換接地網(wǎng)、支柱、設(shè)備 架構(gòu)、蓄電池、電容器、避雷器等輔助設(shè)備，就應(yīng) 當對這些設(shè)備進行全面的維修檢查。 3．5 優(yōu)化安全管理 合理有效的安全管理能夠預(yù)防變電運行事 故，并且能夠及時地應(yīng)對已經(jīng)發(fā)生了的變電運行 事故。為了提高安全管理水平，相關(guān)部門可以采 取風險管理法，切實提高員工和管理者的風險意 識，提高他們的防控風險能力，使變電運行安全 管理工作從嚴格監(jiān)督向自主管理邁進，再從自主 管理向團隊互助邁進，提高預(yù)防控制各種安全隱 患事故的能力，從而實現(xiàn)超前防范、控制。與此同 時，還必須不斷優(yōu)化安全管理監(jiān)督與保證體系， 努力建設(shè)一支高素質(zhì)的職工隊伍，確保各項設(shè) 施、設(shè)備處于良好的狀態(tài)，加強安全生產(chǎn)管理。安 全生產(chǎn)監(jiān)督與保證體系、企業(yè)安全文化以及員工 激勵機制共同構(gòu)成了全面安全管理。在具體的實 施過程中，應(yīng)當對設(shè)備維護、員工培訓等安全管 理過程進行科學評估，找出其中存在的問題，并 采用恰當?shù)姆椒右愿倪M，建立起安全管理的長 效機制。 4 結(jié)語 綜上所述，導(dǎo)致變電運行事故的原因是多方 面的，例如設(shè)備制造和設(shè)計問題、設(shè)備老化與維 護問題、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)影響穩(wěn)定運行、安全管理問題 等。為了確保電網(wǎng)的穩(wěn)定運行，就應(yīng)當采取相應(yīng) 的措施加以解決，在具體工作實踐中應(yīng)當加強基 礎(chǔ)設(shè)備管理、完善綜合自動化裝置、提高運行設(shè) 備的可靠系數(shù)、加強設(shè)備治理、優(yōu)化安全管理，多 管齊下，處理變電運行事故。 · 43 ·
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