電力事故防控方案淺析
一、電力事故劃分及賠償標準
按照《電力安全事故應急處置和調查處理條例》第一章第三條將電力事故進行如下劃分。即根據電力安全事故影響電力系統安全穩定運行或者影響電力(熱力)正常供應的程度,事故分為特別重大事故、重大事故、較大事故和一般事故。并且在第五章第二十九條給出了處罰標準。電力企業主要負責人未依法履行安全生產管理職責,導致事故發生的,由電力監管機構依照下列規定處以罰款;屬于國家工作人員的,并依法給予處分;構成犯罪的,依法追究刑事責任:發生一般事故的,處其上一年年收入30%的罰款;發生較大事故的,處其上一年年收入40%的罰款;發生重大事故的,處其上一年年收入60%的罰款;發生特別重大事故的,處其上一年年收入80%的罰款。
二、地區電網網架結構穩定性分析
1.地區電網結構總體布局
準格爾旗境內有500kV變電站1座,即寧格爾500kV變電站(2×750MVA);500kV線路6條,總長度為219.41km。準格爾電網通過寧格爾500kV變電站至永圣域500kV變電站線路實現與內蒙電網聯網。220kV變電站5座,即薛家灣變電站、大路變電站、楊四海變電站、長勝變電站及川掌變電站,總容量1920MVA;220kV輸電線路23條,線路總長度332.07km。準格爾旗境內電網總體結構圖,如圖1所示。
2.電網N-1準則分析
N-1準則,判定電力系統安全性的一種準則,又稱單一故障安全準則。按照這一準則,電力系統的N個元件中的任一獨立元件(發電機、輸電線路、變壓器等)發生故障而被切除后,應不造成因其他線路過負荷跳閘而導致用戶停電;不破壞系統的穩定性,不出現電壓崩潰等事故。當這一準則不能滿足時,則要考慮采用增加發電機或輸電線路等措施。根據電網供電安全N-1準則。即:變電站中失去任何一回進線或一臺降壓變壓器時,不損失負荷;高壓配電網中一條架空線路,或一條電纜,或變電站中一臺降壓變壓器發生故障停運時,在正常情況下,不損失負荷;在計劃停運的條件下又發生故障停運時,允許部分停電,但應在規定時間內恢復供電;該次電力安全事故令,主要針對大面積甩負荷,所以在這里主要通過分析高壓電網的網架結構來分析其穩定性。
(1)500kV電網結構問題導致的檢修方式下N-1故障運行風險點(4處)。一是永圣域500kV一條母線停電,另一條母線故障跳閘,可能引起寧格爾地區薛家灣、楊四海、長勝店、大路、川掌、清水河六座220kV變電站全停,最大損失負荷約1000MW。薛家灣有可能達到重大事故標準。二是永寧一回停電,永寧另一回跳閘,可能引起寧格爾地區薛家灣、楊四海、長勝、大路、川掌、清水河六座220kV變電站全停,最大損失負荷約1000MW。
薛家灣有可能達到重大事故標準。三是寧格爾一臺主變停電,另一臺主變跳閘或另一臺主變所在220kV母線故障跳閘,可能引起寧格爾地區薛家灣、楊四海、長勝店、大路、川掌、清水河六座220kV變電站全停,最大損失負荷約1000MW。薛家灣有可能達到重大事故標準。四是寧格爾500kV一條母線停電,另一條母線故障跳閘,可能引起寧格爾地區薛家灣、楊四海、長勝店、大路、川掌、清水河六座220kV變電站全停,最大損失負荷約1000MW。薛家灣有可能達到重大事故標準。
(2)500kV系統供熱電廠全停導致的運行風險點(1處)。國華準格爾電廠:準寧一回停電,準寧另一回再跳閘,國華準格爾電廠有可能兩臺供熱機組全停,有可能達到較大事故標準。
(3)220kV電網結構(母線)問題導致的檢修方式下N-1故障運行風險點(1處)。寧格變220kV#1、#2母之一停電,另一條母線故障跳閘,寧薛#1線嚴重過載,有可能引起薛家灣、楊四海、長勝店、大路、川掌、清水河六座220kV變電站全停,最大損失負荷約1000MW。薛家灣有可能達到重大事故標準。
三、電網電力事故預防措施
安全生產是企業發展的基礎條件,在電力生產中更是重中之重。該安全條例出臺后,電網事故直接關系電網企業的盈利。通過上述分析,確定了電網運行的風險點。所以要預防電力事故主要從兩方面進行,一是加強電網構架,二是提高運行人員的運行水平。
1.電網結構層方案針對地區電網及設備結構的特點,特別是局部區域連續供電要求,靈活地應用N-1準則來確保電網安全。
(1)輸電線路。電網設備中受N-1規則制約最重的元件就是輸電線路,電網運行單位大多數是以輸電線路故障為考核電網穩定性的出發點。針對N-1準則的時效性、設備特性及故障發生概率的關系,解決輸電線路的N-1方案主要包括:電源點應該分布廣泛,盡量按負荷匹配電源點;網間聯絡線、站間聯絡線應加強,而且要考慮其傳輸能力、絕緣水平及通道質量;地區性電網主要以220kV環型電網為主,部分重要負荷區域應構成雙環網;避免電磁環網的形成;終端站可采用雙電源、兩站三線或雙“T”結構,且保證每一回線路應能承受足夠過負荷能力;對復雜地帶,應盡量避免同塔多回線路。
(2)變電設備。變電設備是電網計劃停電和非計劃停電的主要組成部分,當設備發生故障后,需要較長時間來維修,所以變電設備N-1準則考慮如下。
1)母線部分:
①500kV變電站在電網中長期處于樞紐位置,所以500kV側母線采用雙母線一個半斷路器接線,適當提高絕緣水平和動、熱穩定水平也是非常必要的;輸出側220kV母線采用雙母線(雙母線分段)與其樞紐地位相適應,但應注意進出線布局及與運行方式匹配問題,而且還要盡量采取高絕緣與高可靠性的設備。
②若220kV樞紐及環網側變電站宜采用雙母供電,如果有需要網間聯絡線時,可以增加旁母設置,若是220kV終端站,220kV側母線應設置單母線,當線路較短時,可取消母線采用線路變壓器單元接線,而輸出端110kV側母線應采用雙母線。
③110kV變電站進線側母線采用單母線、單母分段,而其低壓側宜采用單母分段接線。
2)變壓器部分:
①500kV變壓器容量大,針對其特殊性,盡量采用單相自耦變壓器,各站變壓器參數盡量一致,從而實現故障備用并降低備用投資。
②220kV變壓器應按區域負荷發展趨勢,結合近年政府規劃而進線選擇,通常最大單臺容量不宜超過240MVA,城市變電站盡量大于150MVA,邊遠變電站容量不低于120MVA。
③110kV變壓器作為配電網的電源分布點,主要考慮其分布式經濟效益。單臺最大容量控制到63MVA以下,城市變電站單臺容量不宜低于40MVA,邊遠地區變電站單臺容量不宜低于25MVA。
④對于調壓裝置而言,220kV、110kV變壓器僅在高壓側配置。
⑤變壓器結構應盡量簡化,500kV變壓器盡量不采用有載調壓。
2.運行人員安全生產管理方案
人是安全生產中最活躍和最關健的因素,是企業管理者實施安全調控最重要的對象。首先,加強安全教育,增強運行人員的安全意識,提高生產人員的安全技能水平,將安全工作真正落實到實處。其次,貫徹落實“安全生產、預防為主”的方針時,應避免淡薄第一,放松了預防,在生產與安全的砝碼上,自覺不自覺地向生產傾斜的情況發生。最后,提高運行人員的責任心,加強其愛崗敬業精神。總之,電力生產事故大多是能防止的,只有抓住根本,在嚴格的制度規程管理上狠抓落實,強身固本,才能確保安全生產。
四、結束語
本文對國務院下發的電力安全事故應急處置和調查處理條例進行了解讀和分析,并對薛家灣地區電網結構進行了詳細的分析,提出了預防電力事故發生的預案,詳述了具體的應對措施。另外,除了在技術層加強防范措施外,另外可以在管理上來控制,提高運行人員的安全意識。
本文作者:劉俊才 康利軍 作者單位:內蒙古薛家灣供電局生產技術處
責任編輯:電力交易小郭
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