黃幼茹

(全國電力安全專家委員會(huì)，北京 100031)

《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求》編制說明 第11講

黃幼茹

(全國電力安全專家委員會(huì)，北京 100031)

21 防止直流輸電系統(tǒng)設(shè)備損壞和單雙極強(qiáng)迫停運(yùn)事故編制說明

21.1 總體說明

本項(xiàng)反措為新增內(nèi)容，本部分參考了國家電網(wǎng)公司《十八項(xiàng)反措》相關(guān)內(nèi)容。直流輸電系統(tǒng)輸送容量大，停運(yùn)后對(duì)兩側(cè)電網(wǎng)影響很大，因此在本反措中除了防止直流設(shè)備損壞外，還要防止單雙極強(qiáng)迫停運(yùn)。在編制“防止直流輸電系統(tǒng)設(shè)備損壞和單雙極強(qiáng)迫停運(yùn)事故”反措過程中，根據(jù)近年來有關(guān)直流輸電系統(tǒng)事故情況，提出了相關(guān)重點(diǎn)反措要求。

21.2 條文說明

21．2．1 “防止換流閥損壞事故”部分

(1) 條文21．1．1，目前國內(nèi)主要換流閥廠家已掌握了換流閥的設(shè)計(jì)、制造、安裝、調(diào)試等方面的技術(shù)，但尚未開展或者剛開始開展閥控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)制造工作。在一些直流工程中的閥控系統(tǒng)都或多或少存在一些問題，所以強(qiáng)調(diào)“加強(qiáng)換流閥及閥控系統(tǒng)從設(shè)計(jì)、制造、安裝到投運(yùn)的全過程管理”。

(2) 條文21．1．2，監(jiān)造報(bào)告作為重要的設(shè)備原始資料，也應(yīng)交運(yùn)行單位存檔。

(3) 條文21．1．3，從運(yùn)行的角度看，配置3個(gè)冗余的晶閘管更有利于提高直流工程的可用率，避免現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生少量晶閘管故障時(shí)就申請(qǐng)停運(yùn)，所以要求“各閥冗余晶閘管級(jí)數(shù)不得少于2個(gè)晶閘管級(jí)”。

(4) 條文21．1．4，為對(duì)煙霧報(bào)警裝置的要求。要求“閥廳應(yīng)安裝響應(yīng)時(shí)間快，靈敏度高的火情早期檢測(cè)報(bào)警裝置”。

(5) 條文21．1．5，換流閥漏水是引起換流閥故障停運(yùn)的主要因素之一，標(biāo)準(zhǔn)化水管安裝的工藝要求可以減少類似問題的發(fā)生，所以要求“換流閥安裝期間，閥塔內(nèi)部各水管接頭應(yīng)用力矩扳手緊固，并做好標(biāo)記”，并強(qiáng)調(diào)了壓力試驗(yàn)的必要性。

(6) 條文21．1．6，對(duì)換流閥冷卻系統(tǒng)控制保護(hù)提出了要求。換流閥冷卻系統(tǒng)控制保護(hù)故障是引起換流閥故障停運(yùn)的另一主要因素，冗余配置、完善的自檢、防誤動(dòng)措施是提高換流閥冷卻系統(tǒng)控制保護(hù)可靠性的有效措施，同時(shí)也明確閥冷保護(hù)的出口原則，嚴(yán)重故障時(shí)必須閉鎖直流。

(7) 條文21．1．8，鑒于目前的工程中存在外風(fēng)冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)容量不足的情況，本條文提出對(duì)外風(fēng)冷系統(tǒng)容量的要求。例如，高嶺換流站迎峰度夏期間，即使外風(fēng)冷系統(tǒng)全部投入，閥內(nèi)冷系統(tǒng)進(jìn)閥溫度仍然超過報(bào)警值。現(xiàn)場(chǎng)采用對(duì)閥冷管道外部淋水的方法降溫，但長期如此會(huì)引起外冷管道損壞。

(8) 條文21．1．9，水冷管道尤其當(dāng)內(nèi)冷系統(tǒng)和外冷系統(tǒng)由不同廠家負(fù)責(zé)時(shí)，曾發(fā)生過管道加工后未充分清洗的問題。若加工管道時(shí)產(chǎn)生的金屬粉末經(jīng)水冷系統(tǒng)進(jìn)入換流閥，將會(huì)造成換流閥損壞。

(9) 條文21．1．10，閥控系統(tǒng)的可靠性和可維護(hù)性對(duì)換流閥的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和運(yùn)行維護(hù)至關(guān)重要。閥控系統(tǒng)全程參與直流控制保護(hù)系統(tǒng)聯(lián)調(diào)有助于提前發(fā)現(xiàn)并解決閥控系統(tǒng)的問題。集控收到閥控系統(tǒng)的跳閘命令后先切換再跳閘，可以有效防止閥控系統(tǒng)單一元件故障錯(cuò)誤閉鎖換流閥。

(10) 條文21．1．11，明確了檢測(cè)外冷水水池水位的要求。若外冷水水池水位過低，則閥外冷水系統(tǒng)即使正常工作也不能起到冷卻換流閥的作用；若外冷水水位過高，則可能引起電機(jī)損壞，造成閥外冷系統(tǒng)停運(yùn)。

(11) 條文21．1．12，由于閥外冷系統(tǒng)尤其是外風(fēng)冷電機(jī)，都在戶外運(yùn)行，所以本條增加了閥外冷系統(tǒng)電機(jī)防潮防銹方面的要求。

(12) 條文21．1．13～21．1．15，由于很多換流站曾發(fā)生閥廳屋頂被大風(fēng)掀翻的情況，且高寒地區(qū)外冷管道也可能凍結(jié)，因此提出了閥廳土建方面的注意點(diǎn)。

(13) 條文21．1．16，分析記錄及預(yù)控措施要求。

(14) 條文21．1．17，利用紅外測(cè)溫發(fā)現(xiàn)絕緣及發(fā)熱方面的隱患。

(15) 條文21．1．18，通過定期檢查發(fā)現(xiàn)閥塔漏水方面的隱患。

(16) 條文21．1．19，開展對(duì)老舊閥塔的狀態(tài)評(píng)估要求。

21．2．2 “防止換流變壓器事故”部分

(1) 條文21．2．1，對(duì)換流變平抗閥側(cè)套管提出了要求。鑒于換流變平抗閥側(cè)套管制造難度大且故障較多，因此建議新產(chǎn)品應(yīng)充分試驗(yàn)后再在直流工程中使用。

(2) 條文21．2．2，由于換流變油枕氣囊損壞，油枕油位監(jiān)測(cè)裝置無反應(yīng)，會(huì)導(dǎo)致油位過低直流閉鎖，所以對(duì)換流變油枕氣囊提出了要求。

(3) 條文21．2．3，為提高保護(hù)的可靠性，直流保護(hù)及換流變非電量保護(hù)將按照“三取二”配置。這就要求換流變配置足夠的準(zhǔn)確的CT(電流互感器)和繼電器，所以對(duì)換流變CT和非電量保護(hù)繼電器提出了要求。

(4) 條文21．2．4，換流變瓦斯保護(hù)繼電器端子箱進(jìn)水或受潮多次引起瓦斯保護(hù)誤動(dòng)，因此要求建設(shè)期就為非電量繼電器和重要表計(jì)安裝防雨罩。

(5) 條文21．2．5，為避免換流變保護(hù)裝置板卡故障引起保護(hù)誤動(dòng)，要求換流變保護(hù)應(yīng)冗余配置，并具備防誤動(dòng)措施。

(6) 條文21．2．6，規(guī)定了SF6套管氣體密度監(jiān)視裝置的配置要求和動(dòng)作邏輯。

(7) 條文21．2．7，為了避免故障產(chǎn)生的游離碳、金屬微粒等異物進(jìn)入變壓器的非故障部件，要求換流變平抗內(nèi)部故障跳閘后應(yīng)切除油泵。

(8) 條文21．2．8，為避免換流變平抗就地控制系統(tǒng)運(yùn)行在高溫灰塵環(huán)境中，降低板卡及元件的可靠性，對(duì)其運(yùn)行環(huán)境提出了要求。

(9) 條文21．2．9，為了便于監(jiān)視鐵芯夾件電流，對(duì)換流變鐵芯及夾件引下線提出了要求。

(10) 條文21．2．10，對(duì)換流變?cè)诰€監(jiān)測(cè)裝置提出了要求。將在線監(jiān)測(cè)裝置記錄的數(shù)據(jù)送到后臺(tái)，集中分析其歷史趨勢(shì)，便于掌握設(shè)備狀態(tài)。

(11) 條文21．2．11，明確換流變哪些非電量保護(hù)應(yīng)投跳閘，詳見換流站非電量保護(hù)技術(shù)規(guī)范。

(12) 條文21．2．12，換流變狀態(tài)異常時(shí)的處理要求。

(13) 條文21．2．13，換流變油位監(jiān)視和異常的處理要求。

(14) 條文21．2．14，換流變套管溫度監(jiān)視要求。

(15) 條文21．2．15，換流變分接頭檔位異常處理要求。

21．2．3 “防止失去站用電事故”部分

換流站對(duì)站用電的要求很高，若全站失去站用電時(shí)間超過10 s，就會(huì)引起雙極閉鎖，損失數(shù)千MW的功率。

(1) 條文21．3．1，換流站站用電配置要求。2005年，鵝城換流站3路站用電全失，雙極閉鎖。3路站用電取自同一變電所。后增設(shè)直降變。

(2) 條文21．3．2，為換流站站用電備自投配置要求。

(3) 條文21．3．3，為換流站重要站用電負(fù)荷供電原則。(4) 條文21．3．5，為換流站站用電驗(yàn)收要求。(5) 條文21．3．6，與變電站不同，直流換流站站用直流電源一般采用3條母線供電方式。

(6) 條文21．3．7，為換流站站用電保護(hù)和備自投的定值管理。

(7) 條文21．3．8，及時(shí)恢復(fù)單路站用電故障，避免多路站用電故障。

21．2．4 “防止外絕緣事故”部分

（1）學(xué)校課程設(shè)置不合理。護(hù)理專業(yè)學(xué)生缺乏法律知識(shí)，是長期以來護(hù)理教育中對(duì)法律重要性認(rèn)識(shí)不夠?qū)е碌慕Y(jié)果，與課程設(shè)置單一、學(xué)時(shí)少有很大關(guān)系[1]。德國、美國等國家護(hù)理基礎(chǔ)教育中包括與職業(yè)相關(guān)的法律、公民法等內(nèi)容，課程設(shè)置中有倫理學(xué)、傳授患者的權(quán)力等[2]。據(jù)本次調(diào)查，學(xué)校課程設(shè)置主要是法律基礎(chǔ)知識(shí)，缺乏與護(hù)理職業(yè)相關(guān)的法律知識(shí)，尤其是新近發(fā)布的法規(guī)、條例。

主設(shè)備絕緣損壞是引起換流站故障的主要因素之一。

(1) 條文21．4．1，強(qiáng)調(diào)絕緣設(shè)計(jì)要有裕度。

(2) 條文21．4．2，強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)期做好絕緣配合計(jì)算，避免選型錯(cuò)誤。

(3) 條文21．4．3，監(jiān)視實(shí)際污穢等級(jí)是否與設(shè)計(jì)值一致。

(4) 條文21．4．4，為絕緣子污穢和憎水性檢查和絕緣不足時(shí)的處理方法。

(5) 條文21．4．5，21．4．6，通過紅外測(cè)溫和惡劣天氣下的巡視及早發(fā)現(xiàn)設(shè)備絕緣問題，開展異常處理。

(6) 條文21．4．7，強(qiáng)調(diào)定期按照廠家要求開展直流分壓器的維護(hù)。

21．2．5 “防止直流控制保護(hù)設(shè)備事故”部分

(1) 條文21．5．4，對(duì)直流控制保護(hù)系統(tǒng)自檢功能的要求。

(2) 條文21．5．5，對(duì)直流保護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)化。明確保護(hù)算法，取消不必要的保護(hù)，統(tǒng)一測(cè)量回路、端子等的要求，提高直流保護(hù)裝置的可靠性和通用性。

(3) 條文21．5．6，對(duì)仿真計(jì)算的要求，強(qiáng)調(diào)應(yīng)通過仿真計(jì)算對(duì)保護(hù)定值和控制參數(shù)給出建議值，并經(jīng)聯(lián)調(diào)試驗(yàn)驗(yàn)證。

(4) 條文21．5．7，對(duì)直流測(cè)量設(shè)備的要求。

(5) 條文21．5．8，對(duì)直流控制保護(hù)系統(tǒng)安裝環(huán)境的要求。

(6) 條文21．5．9，為防止跳閘接點(diǎn)失電后誤出口，閉鎖直流，明確跳閘接點(diǎn)均應(yīng)采用的要求。

(7) 條文21．5．11，為防止戶外端子箱接線盒進(jìn)水。

(8) 條文21．5．12，改善直流控制保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境。

(9) 條文21．5．13，加強(qiáng)直流控制保護(hù)軟硬件版本管理。

(10) 條文21．5．14，一極運(yùn)行一極檢修時(shí)避免保護(hù)誤動(dòng)的措施。

(11) 條文21．5．15，控制保護(hù)系統(tǒng)故障處理后投運(yùn)前的要求。

(12) 條文21．5．16，開展控制保護(hù)系統(tǒng)主機(jī)板卡故障分析工作，督促廠家提高設(shè)備可靠性。

21.3 對(duì)征求意見的處理情況

“防止直流換流站設(shè)備損壞和單雙極強(qiáng)迫停運(yùn)事故”部分征求意見收到5條意見和建議，采納2條，未采納3條。

22 防止發(fā)電廠、變電站全停及重要客戶停電事故編制說明

22.1 總體說明

發(fā)電廠或變電站全停事故及重要客戶停電事故將會(huì)造成較大的經(jīng)濟(jì)損失，甚至可能造成不良的社會(huì)影響和政治影響，中華人民共和國國務(wù)院令第599號(hào)《電力安全事故應(yīng)急處置和調(diào)查處理?xiàng)l例》對(duì)此類事故的處理作出了明確規(guī)定。

本部分反措內(nèi)容將原《二十五項(xiàng)反措》中的“防止樞紐變電站全停事故”、“防止全廠停電事故”合并，并增加防止重要客戶停電要求。其中由于直流系統(tǒng)事故對(duì)防止全廠和全站停電較為重要，所以將有關(guān)反措補(bǔ)充在本項(xiàng)反措中修改為“防止發(fā)電廠、變電站全停及重要客戶停電事故”。

編寫結(jié)構(gòu)分為防止發(fā)電廠全停事故、防止變電站和發(fā)電廠升壓站全停事故以及防止重要用戶停電事故3部分。

22.2 條文重點(diǎn)說明

22．2．1 “防止發(fā)電廠全停事故”部分

原《二十五項(xiàng)反措》中“防止全廠停電事故”共提出11條重點(diǎn)要求，本次修改為9條重點(diǎn)要求。

(1) 對(duì)原反措中23．3～23．6繼電保護(hù)相關(guān)要求，由于在“防止繼電保護(hù)事故”中有具體要求，因此，在本部分中不再強(qiáng)調(diào)。

(2) 對(duì)原反措中23．10電纜防火的要求，由于本次修訂對(duì)電纜防火提出了具體要求，因此，在本部分中不再強(qiáng)調(diào)。

(3) 為了確保主機(jī)交直流潤滑油泵和主要輔機(jī)小油泵供電可靠，條文22．1．5 強(qiáng)調(diào)了應(yīng)“加強(qiáng)蓄電池和直流系統(tǒng)(含逆變電源)及柴油發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行維護(hù)”。

(4) 為了保證機(jī)組與電網(wǎng)解列后的廠用電源，條文22．1．6強(qiáng)調(diào)了應(yīng)“積極開展汽輪發(fā)電機(jī)組小島試驗(yàn)工作”。

22．2．2 “防止變電站和發(fā)電廠升壓站全停事故”部分

原《二十五項(xiàng)反措》中“防止樞紐變電站全?！辈糠謴摹巴晟茦屑~變電站的一、二次設(shè)備建設(shè)”、“強(qiáng)化電網(wǎng)的運(yùn)行管理和監(jiān)督”2個(gè)方面提出了19條要求。

分析近年來變電站、發(fā)電廠升壓站全停事故，既有外界原因(如自然災(zāi)害、環(huán)境污染)，也有設(shè)備原因及安全管理因素；而造成全站全停主要是系統(tǒng)一次設(shè)備原因、繼電保護(hù)原因、直流系統(tǒng)原因、誤操作原因等。本次修訂在原《二十五項(xiàng)反措》的基礎(chǔ)上，結(jié)合近年來一些全站停電特點(diǎn)，在防止變電站、發(fā)電廠升壓站全停事故方面，從“完善變電站一、二次設(shè)備”、“防止污閃造成的變電站和發(fā)電廠升壓站全?！薄ⅰ凹訌?qiáng)直流系統(tǒng)配置及運(yùn)行管理”、“加強(qiáng)站用電系統(tǒng)配置及運(yùn)行管理”、“強(qiáng)化變電站、升壓站的運(yùn)行、檢修管理”等5個(gè)方面提出了45條反措。

(1) 為了保證站用電源的可靠性，使得在變電站全停事故情況下，不失去備用站用電源，從而為迅速處理事故、縮短恢復(fù)時(shí)間提供必要的保障，增加了330 kV及以上變電站所用電源的要求。

(2) 對(duì)防止繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置在外界電磁干擾下不正確動(dòng)作造成的變電站全停提出了要求；強(qiáng)調(diào)提高重要線路和設(shè)備的繼電保護(hù)裝置可靠性，而裝設(shè)雙套主保護(hù)是提高繼電保護(hù)裝置可靠性的較好辦法。但為防止由于共用部分異常造成雙套主保護(hù)拒動(dòng)，雙套主保護(hù)的交流輸入、直流電源以及跳閘回路應(yīng)盡可能相互獨(dú)立，以提高冗余度。

(3) 由于污閃造成的變電站和發(fā)電廠升壓站全停事故近年來多有發(fā)生，本次修訂從外絕緣配置、防污閃技術(shù)措施的實(shí)施等方面提出了要求。

(4) 對(duì)變電站及發(fā)電廠升壓站直流電源的配置、運(yùn)行、維護(hù)、故障處理提出了要求，特別是針對(duì)由于交流電竄入直流電造成的全站停電事故提出了要求。

22．2．3 “防止重要用戶停電事故”部分

重要客戶是指在國家或者一個(gè)地區(qū)(城市)的社會(huì)、政治、經(jīng)濟(jì)生活中占有重要地位，對(duì)其中斷供電將可能造成人身傷亡、環(huán)境污染、政治影響、經(jīng)濟(jì)損失、社會(huì)公共秩序嚴(yán)重混亂的用電單位或?qū)╇娍煽啃杂刑厥庖蟮挠秒妶?chǎng)所。防止重要客戶停電事故的有關(guān)要求是本次修訂新增內(nèi)容，目的是通過反事故措施的制定與實(shí)施，防止重要客戶停電事故，進(jìn)而防止由此而引發(fā)的社會(huì)突發(fā)事件及次生災(zāi)害，維護(hù)社會(huì)公共安全。

為細(xì)化對(duì)重要客戶的管理，在本反措中將重要客戶根據(jù)供電可靠性的要求以及中斷供電危害程度分為特級(jí)、一級(jí)、二級(jí)重要電力客戶和臨時(shí)性重要電力客戶4類。為防止重要客戶停電，本反措從以下3個(gè)方面提出了重點(diǎn)要求：

(1) 重要客戶分級(jí)管理原則：對(duì)重要客戶入網(wǎng)管理，非線性、不對(duì)稱負(fù)荷性質(zhì)的重要客戶入網(wǎng)管理提出了要求；

(2) 重要客戶電源配置原則：根據(jù)供電可靠性的要求，對(duì)4類重要客戶電源配置、供電電源切換時(shí)間和切換方式提出了具體要求；

(3) 重要客戶自備電源管理要求：對(duì)重要客戶自備應(yīng)急電源容量配置、自備應(yīng)急電源啟動(dòng)時(shí)間、自備應(yīng)急電源閉鎖、自備應(yīng)急電源投入切換裝置、自備應(yīng)急電源運(yùn)行等提出了要求。

22.3 對(duì)征求意見的處理情況

“防止發(fā)電廠、變電站全停及重要客戶停電事故”征求意見收到17條意見和建議，采納和部分采納7條，未采納9條。

2014-07-15。

黃幼茹(1940-)，女，教授級(jí)高工，主要從事電力安全方面的工作。