500kV变电站事故处理
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500千伏变电所的事故及异常处理
第一节 变电所事故及异常概述
由于电网的运行特点及人员、设备、管理、环境等诸多方面的原因,电力生产存在许多不安全因素,这些现存的或潜伏的危险因素在以一定概率,随机出现的“激发条件"(引发事故的这样一组或那样一组危险因素同时出现的条件)下形成事故及异常情况。正确、及时地处理各种事故及异常情况,是变电所运行值班人员的一项重要职责。
在变电所的日常运行工作中,异常情况的发生概率要比事故高得多,实际上,异常情况的复杂性,判断和处理的难度甚至高于一般的事故,其频繁、多发、随机的特点成为变电所运行人员能力、素质、技术水平的真正挑战。
处理事故及异常的快速反应和正确处理,不但要有专业知识的掌握和运用、现场规程的熟悉和理解、设备及回路的熟悉和了解、还需要有丰富的经验积累和良好的心理素质,是一个运维人员技术业务素质和能力的综合反映。
第二节 事故处理的一般原则与步骤
1、 事故处理的主要任务
⑴、尽速限制事故的发展,消除事故的根源并解除对人身和设备的威胁.
⑵、用一切可能的方法保持设备继续运行,保证对用户的正常供电。
⑶、尽速对已停电的用户恢复供电,对重要用户应优先恢复供电。
⑷、调整系统的运行方式,使其恢复正常。
以上是对所有事故处理所涉及单位、部门和人员进行事故处理总的原则,但由于上述各部门工作性质、工作内容的不同和在事故处理过程中所起的作用不同,会有不同的具体任务和要求,就变电所值班人员而言,其在事故处理中担负的主要任务有:
⑴、记录、收集、掌握与事故有关的尽可能齐全的各种信息,为电网调度员及有关领导进行事故处理决策以及事后的事故分析提供准确可靠的现场第一手资料.
⑵、迅速准确地执行电网调度员实施事故处理指挥的各项指令,在通讯失灵的特殊情况下按现场运行规程规定独立地进行以限制事故范围、隔离故障设备为目的事故处理操作。
⑶、为检修部门进行抢修创造条件和提供必要的信息。
⑷、严密监视非事故设备的运行情况,确保它们正常运行和尽力限制、消除事故对它们的影响。
2、 事故处理的一般步骤
⑴、 事故发生后,立即将事故发生时间,跳闸断路器及异常情况向有关调度作简报。
⑵、 迅速进行以下工作:
检查、记录仪表指示情况。
检查、记录继电保护及自动装置动作情况,继电器掉牌情况。
检查、判读站内自动化、故障录波器的打印内容和故障录波器输出的波形。
记录重合闸记数器,断路器动作计数器数值。
组织对跳闸设备进行巡视和外部检查.
组织对因事故而引起的过负荷,超温等异常的其它设备进行检查和监视。
⑶、 根据表计指示,保护动作情况,设备外部症状,判断事故的全面情况,向有关调度作详细汇报,汇报内容应正确、全面、简明扼要。
⑷、 如果对人身和设备有威胁时,应立即设法解除威胁,在必要时可停止设备运行,并努力保持无故障设备的正常工作。
⑸、 按照调度命令和现场运行规程对故障线路或设备进行强送,试送或将故障设备,线路从系统中隔离。
⑹、 恢复停电设备和各用户的供电或启用备用设备.
⑺、 将事故情况和处理结果向各级领导汇报,并通知检修人员前来抢修。
3、 事故处理的一般要求
事故发生时,除断路器跳闸、声、光信号动作外还有可能出现爆炸、燃烧、浓烟甚至人员伤亡等恶劣情况,值班人员平时要有足够的思想准备和必要的反事故演练,一旦事故发生时,要求值班员要做到以下几点:
⑴、 头脑冷静、沉着应对
处理事故时应头脑冷静、沉着果断,切忌惊慌失措,应在当值值班负责人的统一指挥下进行,必要时可要求非当值值班人员协助进行。
⑵、 快速反应、熟练处理
事故情况下,应能迅速正确地查明情况,判断事故的性质。快速、熟练的处理在很多情况下可以减少事故停电时间,降低事故损失程度。
⑶、 事故信息,准确全面
在事故情况下,现场值班人员全面、详尽的事故信息,客观、准确的情况描述对于电网调度和有关领导的事故处理决策与指挥是十分重要的。
⑷、 保障通讯,密切联系
在事故处理过程中,变电所值班人员必须想尽一切办法保持与调度及上级有关部门的联系,迅速正确地执行它们的指令和有关指示。
⑸、 严格执章,安全第一
无论事故多么严重,情况多么紧迫,在处理过程中都必须遵守《安规》和其他保证安全的规章制度,保证人身安全,操作要有严格监护,抢修要有安全措施。
4、 事故处理预案
由于输变电事故发生的突然性、成因的复杂性,后果的严重性和处理的紧迫性往往使变电所值班人员难以真正做到冷静判断、沉着应对和始终采取正确有效的处理步骤和措施。稍有不慎还有可能造成新的问题.因此,深入研究、预想各种事故时可能发生的各种情况及其原因,制订相应的防范措施及处理预案并进行必要的演练.对于提高运行人员应对复杂情况的能力,确保处理的步骤、方法、措施正确高效从而保证电网安全具有重要意义。
事故处理预案一般应包含以下内容:
事故可能的成因和危险因素.
事故的预防措施。
事故的一般现象和主要判据.
事故处理的步骤与方法。
造成事故的许多危险因素是可以预见的,因此,我们可以针对这些危险因素采取必要的反事故措施,遏制或消除这些危险因素,从而避免事故的发生或有效降低其发生的概率,即使发生了,我们也可以按预先编制的预案有条不紊地加以处理,但对于由一些不可预见因素造成事故则因无法预先采取有效对应措施而具有更高的相对概率,一旦发生还会因为无预案可循而大大增加难度。因此,根据事故处理的一般原则和某类事故的共性现象,按事故类型与性质制订几个在大多数情况下普遍适用的一般原则是十分必要的。
第三节 事故处理要点
1、 线路事故
输电线路因其面广量大,以及受环境、气候等外部影响大等因素的存在,因而具有很
高的故障概率,线路跳闸事故是变电所发生率最高的输变电事故。线路故障一般有单相接地、相间短路、两相接地短路等多种形态,其中以单相接地最为频繁,有统计表明该类故障占全部线路故障的95%以上。
连接于线路上的设备如线路压变、流变、避雷器、阻波器等的故障,按其性质、影响、保护反映等因素考虑,也应归属为线路故障.
线路故障跳闸事故的处理,重点在于掌握以下几点:
⑴、判明故障的类型与性质
线路故障的类型与性质是电网值班调度员进行事故处理决策的重要依据,变电所值班人员应在故障发生后的最短时间内从大量的事故信息中过滤、筛选出能为故障判断提供支持的关键信息,这些关键信息主要有故障线路的主保护动作信号、启动信号、出口信号及屏幕显示、录波图等.后备保护信号及相邻线路/元件的信号仅能提供旁证和佐证,在故障发生后的第一时间甚至可以不予理会。向调度报告时应清楚地提出对故障的判断和相关的关键证据.
⑵、掌握故障测距信息
准确的故障测距信息能帮助巡线人员在最短时间内查到故障点加以排除,使故障线路迅速恢复供电,是事故处理中最重要的信息之一。值班人员应力争在线路跳闸后的第一时间内获得这一信息,迅速提供给值班调度员。
⑶、查明所内线路设备有无损坏
由于电网的不断扩大,线路故障时短路容量增大,强大的短路电流有可能使线路设备损坏或引发异常,甚至有可能故障就在变电所内,因此,线路跳闸后,值班人员应对故障线路有关回路及设备包括断路器、闸刀、流变、压变、耦合电容器、阻波器、避雷器等进行详尽细致的外部检查,并将检查结果迅速报告有关调度。
⑷、确认强送条件是否具备
强送是基于故障点或故障原因有可能在故障存续期间的热效应或机械效应作用下自行消除的考虑而采取的试探性送电,它常常是以线路设备再承受一次冲击为代价的,特别要求承担强送的断路器具备良好的技术状态,能在强送于故障时可靠跳闸,以免扩大事故,因此要求变电所值班员必须确认用以强送线路的断路器符合下列条件:
断路器本身回路完好,操作机构工作正常,气压或液压在额定值。
断路器故障跳闸次数在允许范围内.
继电保护完好。
另外,为提高强送的成功率,故障与强送之间应有一定的时间间隔以利于故障点的绝缘恢复。
采用二分之三接线方式的变电所,线路故障后强送的操作应用母线侧断路器进行,若采用中间断路器强送,当强送的断路器失灵保护拒动时,相应的失灵保护动作跳开同一串的另外一台断路器,同时将同一串的相邻线路或主变切除,造成事故扩大。而采用母线侧断路器强送,万一断路器失灵或保护拒动,至多停一条母线,而不影响相邻线路或元件的运行.
⑸、重视故障录波图的判读
故障录波图能完整、准确地记录和显示故障形成、发展和切除的波形与过程,是事故处理与分析的重要信息资源,但由于故障录波器一般都比较灵敏,其记录的大量一般的系统波动信息往往把事故的重要信息淹没其中,查找、调阅与事故有关的报告,对于一般的值班人员来说并非易事,有的故障录波器其信息靠打印输出,因此,许多值班人员还是习惯于通过中央信号和保护信号进行事故判断和处理,故障录波图这一宝贵的信息资源在事故处理中还未能得到普遍和充分利用。
由于传统的光字牌信号和掉牌信号只能反映继电保护及自动装置动作的最终结果而难以反映其动作过程。因而在某些线路故障呈现复杂形态的情况下难以作出准确全面地分析和判断,有时甚至会造成误判断而影响电网调度员的决策和指挥。如某500kV变电所的一次线路故障,主保护和采用相同原理的后备保护作出了完全不同的反映,主保护反映为单相故障并启动重合闸,而后备保护反映为相间故障并闭锁重合闸,致使现场值班人员难以作出准确的判断,调度员无法进行果断处理,后经有关技术人员解读故障录波图才判定为单相故障、后备保护误动的事实。又有一次,某变电所500kV线路断路器跳闸,重合闸不成功,光字牌和掉牌单元反映为第一、第二套高频距离和后备距离同时动作,A相、B相启动.值班员据此判断为相间故障并向总调值班员作了汇报,但重合闸动作信号却令值班员颇感疑惑,判为重合闸误动觉得依据不足。后经站内值班的技术人员指导对故障录波器的打印信息进行判读发现,该线路先是发生A相接地故障,保护A相启动,55毫秒后断路器跳闸,800毫秒后断路器A相重合,重合后140毫秒以后发生B相故障,保护B相启动,此时由于重合闸动作后尚未返回便三相跳闸重合闸未再启动.实际上是间隔时间很短的两次不同相的单相故障。于是值班人员迅速向调度进行补充汇报,并对先前的报告作了更正。
由此可见,故障录波器及事件记录的判读,对于事故处理过程的分析判断是极其重要的.结合光字牌和保护掉牌信号,能立体地反映一个故障的发展过程和保护动作行为与后果。从而使现场值班人员能准确地判断故障的性质与形态。