黃石電網(wǎng)電力安全事故風(fēng)險評估分析

摘要：為提高規(guī)范黃石電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)運行管理工作，結(jié)合電網(wǎng)實際情況重新思考電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，超前策劃，全面梳理電網(wǎng)運行存在的風(fēng)險及隱患。展開事故風(fēng)險排查工作，對正常、檢修方式下可能造成事故的安全風(fēng)險進行分析和排查，合理安排電網(wǎng)運行方式、制定負荷轉(zhuǎn)移方案及針對性的預(yù)控措施。

關(guān)鍵詞：電力安全事故應(yīng)急處置 安全風(fēng)險分析 預(yù)控措施

0 引言

我公司根據(jù)《電力安全事故應(yīng)急處置和調(diào)查處理條例》（國務(wù)院令第599號）的事故分類，針對黃石電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、負荷分布、設(shè)備狀況，開展分析，查找電網(wǎng)薄弱環(huán)節(jié)，并對正常方式與檢修方式下可能造成事故的安全風(fēng)險進行分析。現(xiàn)將有關(guān)情況匯報如下：

1 黃石電網(wǎng)現(xiàn)狀

1.1 黃石電網(wǎng)結(jié)構(gòu)

目前黃石電網(wǎng)有500kV變電站1座，220kV變電站11座，110kV變電站80座（公司管轄46座，變電部19座、大冶13座、陽新14座、用戶降34座），66kV變電站5座（公司管轄2座，用戶降3座），35kV變電站10座（公司管轄5座，用戶降5座）。

黃石220kV電網(wǎng)以500kV磁湖變、220kV西塞山電廠（1#、2#、3#機）、220kV黃石電廠（209#、210#機）為電源中心向11座220kV變電站輻射220kV多環(huán)網(wǎng)的供電網(wǎng)絡(luò)。220kV變電站一般為雙主變，高中壓并列低壓分列運行，66-110kV變電站電源一般采用一主一備供電方式，變壓器為低壓分列運行方式。

1.2 黃石電網(wǎng)負荷情況

黃石地區(qū)負荷大工業(yè)所占比例高，工業(yè)用電及居民生活用電的比例約為80%、20%，工業(yè)負荷性質(zhì)以冶煉高爐、礦山井下等高危用戶多，地區(qū)負荷率較高為90%。2011年黃石電網(wǎng)最大負荷達161.41萬千瓦，黃石地區(qū)最大日電量3404.7萬千瓦時，黃石地區(qū)年平均用電負荷105萬千瓦。

1.3 供電用戶情況

黃石電網(wǎng)供電用戶數(shù)情況統(tǒng)計表

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注：供電用戶是指依法與供電企業(yè)建立供用電關(guān)系的電能消費者。在《條例》用戶數(shù)統(tǒng)計中，將一個收費計量單位定義為一個用戶。

2 安全事故風(fēng)險

2.1 電力安全事故判定標準

《條例》明確了電力事故主要分為特別重大事故、重大事故、較大事故、一般事故等四個類型，事故類型判別條件五項，涉及黃石電網(wǎng)有以下三個方面：

2.1.1 造成電網(wǎng)減供負荷比例。黃石電網(wǎng)屬于供電負荷在60萬千瓦以上的設(shè)區(qū)和縣的市級電網(wǎng)，對照條例可能構(gòu)成重大事故、較大事故、一般事故三大類型事故，黃石地區(qū)目前下設(shè)大冶市與陽新縣兩個縣，對照條例大冶市屬于供電負荷在15萬千瓦以上的縣級市電網(wǎng)，可能構(gòu)成較大事故、一般事故兩大類型事故，陽新縣不屬于“條例”所列考核范疇。

目前黃石電網(wǎng)年平均負荷為105萬千瓦，按《條例》規(guī)定減供60%以上負荷（63萬千瓦）構(gòu)成重大事故；減供負荷在40%-60%之間（42-63萬千瓦）構(gòu)成較大事故；減供負荷在20%-40%之間（21萬-42萬千瓦）構(gòu)成一般事故。大冶市供電平均負荷為25萬千瓦，按條例規(guī)定減供負荷在60%以上負荷（15萬千瓦）構(gòu)成較大事故；減供負荷在40%-60%之間（10萬-15萬千瓦）構(gòu)成一般事故。

2.1.2 造成城市供電用戶停電的比例。黃石電網(wǎng)屬于供電負荷在60萬千瓦以上的設(shè)區(qū)和縣的市級電網(wǎng)，對照條例造成城市供電用戶停電的比例標準可能構(gòu)成重大事故、較大事故、一般事故三大類型事故，黃石地區(qū)目前下設(shè)大冶市與陽新縣，對照條例大冶市供電負荷在15萬千瓦以上的縣級市電網(wǎng)，可能構(gòu)成較大事故、一般事故兩大類型事故。

目前黃石電網(wǎng)總供電用戶為767273戶，其中35-110kV供電用戶33戶，10kV以下供電用戶767240戶。按條例規(guī)定造成70%以上用戶停電（537091戶）構(gòu)成重大事故；造成50%-70%以上用戶停電（383636-537091戶）構(gòu)成較大事故；造成30%-50%以上用戶停電（230181戶-383636戶）構(gòu)成一般事故。大冶市供電總戶數(shù)為248487戶，按條例規(guī)定造成70%以上用戶停電（173940戶）構(gòu)成較大事故；造成50%-70%以上用戶停電（124243戶-1739409戶）構(gòu)成一般事故。

2.1.3 發(fā)電廠或者變電站因安全故障造成全廠（站）對外停電的影響和持續(xù)時間。對照《條例》，220千伏變電站因安全故障造成全廠（站）對外停電，導(dǎo)致周邊電壓監(jiān)視控制點電壓低于調(diào)度機構(gòu)規(guī)定的電壓曲線值，根據(jù)降低的幅值百分比及持續(xù)時間會構(gòu)成較大事故、一般事故兩大類型事故。

目前，黃石電網(wǎng)主電源為500千伏磁湖變電站及黃石電廠、西塞電廠，通過黃石電網(wǎng)11座220千伏變電站環(huán)狀供電網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，某一電廠及變電站因安全故障不會造成黃石電網(wǎng)某一區(qū)域電壓下降嚴重。同時黃石電網(wǎng)無功設(shè)備比較充裕，無功優(yōu)化系統(tǒng)投運正常，局部電壓波動可自動調(diào)節(jié)。經(jīng)排查黃石地區(qū)電網(wǎng)內(nèi)部出現(xiàn)因故障造成電壓降低構(gòu)成事故可能性較小。

2.2 電網(wǎng)風(fēng)險分析及預(yù)控措施

我們從電網(wǎng)正常方式和典型檢修運行方式兩大方面開展分析

2.2.1 電網(wǎng)正常方式下。一是排查220kV同桿架設(shè)線路：220kV磁下一/二回線、磁棲一/二回線、磁向一/二回線、塞韋線/韋棵線共桿架設(shè)，如出現(xiàn)任一同桿并架線路故障跳閘，均不會599#令所列的事故等級。二是排查220kV韋源口變電站單變、220kV單母線若出現(xiàn)母線、主變故障，造成220kV韋源口變電站全停，共計13萬千瓦負荷損失（占黃石地區(qū)用電負荷12%比例），造成停電用戶數(shù)45727戶，其中大冶停電用戶數(shù)10810戶（占黃石地區(qū)供電用戶總數(shù)6%，含所供陽新縣供電用戶，占大冶市供電用戶總數(shù)4.4%）不構(gòu)成事故等級，但影響西塞山電廠上網(wǎng)通道，同時降低220kV姜家垅變電站的供電可靠性。三是排查黃石電網(wǎng)110kV串供網(wǎng)絡(luò)線路。如110kV板貓顧-顧棋線、棵顧宏線-顧棋線斷面不構(gòu)成事故等級。四是排查110kV變電站任一主變故障跳閘均不構(gòu)成事故等級。五是排查用戶側(cè)欠壓(失壓)脫扣保護動作負荷損失問題。

根據(jù)近幾年事故情況統(tǒng)計，10-220kV電網(wǎng)線路發(fā)生故障，保護動作跳閘后，普遍采用重合閘來保證對用戶的連續(xù)供電。一般在重合閘延時1～1.5秒的無電期間，用戶側(cè)低壓斷路器欠壓(失壓)脫扣保護瞬時或延時動作，根據(jù)負荷性質(zhì)的不同，負荷損失大約在原有負荷的30％～70％。另外，由于短路故障造成變電站母線電壓降低，部分用戶側(cè)欠壓(失壓) 脫扣保護動作跳閘，負荷損失也較大，極可能造成黃石地區(qū)損失負荷大于21萬，大冶市網(wǎng)減供10萬負荷造成套用條例所列的一般與較大事故減供負荷的標準。

2.2.2 電網(wǎng)檢修方式。根據(jù)目前黃石電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀，排查多個電網(wǎng)大中型檢修方式，分析黃石電網(wǎng)存在的安全風(fēng)險如下：①500kV磁湖變電站220kV3#（4#）母線檢修，220kV4#（3#）母線故障。500kV磁湖變電站220kV3#、4#母線同時失壓，將會造成供黃石電網(wǎng)8條220kV線路停電，黃石地區(qū)220kV新下陸、鐵山、棲儒橋、姜家垅變電站四站僅由220kV港鐵一回線與220kV姜韋線供電，其中由于220kV港鐵一回線供電能力不足，極可能因過載而損壞，從而造成220kV姜韋線相繼故障停電，造成黃石電網(wǎng)大面積停電，共計60-70萬千瓦負荷損失（占黃石地區(qū)用電負荷的57%-67%比例），可構(gòu)成重大事故等級。造成停電用戶數(shù)398516戶，其中大冶市停電用戶數(shù)153640（占黃石地區(qū)供電用戶總數(shù)51.2%，含姜家垅變電站所供陽新縣供電用戶，占大冶市供電用戶總數(shù)61.8%）可構(gòu)成較大事故等級。

預(yù)控措施：a檢修方式下220kV郎鐵線、秀沙線必須合環(huán)運行。b根據(jù)省調(diào)穩(wěn)定要求做好相應(yīng)的負荷控制、方式調(diào)整工作，制定黃石電網(wǎng)負荷轉(zhuǎn)移方案，合理安排電網(wǎng)運行方式，通知富水電廠做好發(fā)電設(shè)備運行維護工作，確保發(fā)電機正常開機運行。c根據(jù)方式安排針對性地制定完善調(diào)度事故預(yù)案，精心操作，保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。d保證重要設(shè)備運行安全。安排運維單位在檢修施工前對相關(guān)變電站及輸電線路進行特別巡視及紅外測溫，及時發(fā)現(xiàn)并處理設(shè)備缺陷；在施工過程中運行人員加強運行監(jiān)控工作，特別是加強對重要斷面設(shè)備的巡視檢查，搶修人員必須24小時隨時待命，提高應(yīng)急搶險、搶修能力，加強物資準備工作，確保施工期間電網(wǎng)設(shè)備故障時及時搶修。e做好重要供電用戶的供電安全預(yù)警工作，告之重要用戶供電風(fēng)險，提前做好事故防范工作。

②220kV棲儒橋變、新下陸、向家灣、桃園變電站220kV、110kV任一母線或任一主變檢修。在上述檢修方式下，若另一運行母線、主變故障，在不考慮相應(yīng)的自投裝置動作成功的情況時。

棲儒橋變電站另一運行220kV、110kV任一母線或任一主變失壓，將構(gòu)成較大事故等級。

新下陸變電站另一運行220kV、110kV任一母線或任一主變失壓，將構(gòu)成較大事故等級。

向家灣變電站另一運行220kV、110kV任一母線或任一主變失壓，將構(gòu)成一般事故等級。

桃園變電站所供變電站無自投裝置，當另一運行220kV、110kV任一母線或任一主變失壓，將構(gòu)成一般事故等級。

預(yù)控措施：制定負荷轉(zhuǎn)移方案，啟用220kV變電站防全停方式，合理安排電網(wǎng)運行方式；針對電網(wǎng)存在安全風(fēng)險發(fā)布變電站220kV（110kV）單母線或單變運行期間電網(wǎng)安全預(yù)警通知。

③110kV棲馬線-下永馬線、下永馬線-棵永線供電斷面。在110kV棵永線檢修時，110kV永勝變由下永馬線供電，若110kV棲馬線、下永馬線任一線路故障跳閘，另一線路極可能因過載而損壞，在未考慮自投裝置動作情況下，將造成110kV馬叫、永勝、新葉三座變電站共計15萬千瓦負荷損失（占黃石地區(qū)用電的14%比例，占大冶地區(qū)用電負荷的60%比例），可構(gòu)成較大事故等級。造成大冶市停電用戶數(shù)97322戶（占大冶市供電用戶總數(shù)39.2%），不構(gòu)成事故等級。

考慮110kV馬叫、永勝、新葉三座變電站自投裝置動作成功情況下，造成共計約4.5-10.5萬千瓦負荷損失（占大冶地區(qū)用電負荷的18%-42%比例），可構(gòu)成一般事故。

預(yù)控措施：制定負荷轉(zhuǎn)移方案，合理安排電網(wǎng)運行方式。

④220kV變電站全站停電影響。220kV鐵山、石板路、四棵、姜家垅、秀山、青港湖變電站在220kV、110kV母線或主變檢修情況下，若另一運行母線或主變故障，造成變電站全停情況下，損失負荷及斷電供電用戶數(shù)均未達到事故判定標準，暫不構(gòu)成事故等級。

預(yù)控措施：啟用防全停方式，合理安排電網(wǎng)運行方式，將負荷進行相應(yīng)的轉(zhuǎn)移。

3 電網(wǎng)事故風(fēng)險排查結(jié)果及運行管理措施

3.1 電網(wǎng)事故風(fēng)險排查結(jié)果

黃石電網(wǎng)在正常運行方式下如出現(xiàn)“N-1”情況，存在的安全風(fēng)險暫不構(gòu)成《條例》所列的事故等級。

黃石電網(wǎng)在檢修方式時，如出現(xiàn)以下六種情況將會構(gòu)成《條例》所列的事故等級：一是500kV磁湖變電站220kV3#或4#母線檢修，若220kV4#或3#母線故障，將會構(gòu)成重大或較大事故。二是220kV棲儒橋變電站在220kV任一母線或主變檢修等方式時，若因故障造成全站停電，將會構(gòu)成較大事故。三是220kV新下陸變電站在220kV任一母線或主變檢修等方式時，若因故障造成全站停電，將會構(gòu)成較大事故。四是220kV向家灣變電站在220kV任一母線或主變檢修等方式時，若因故障造成全站停電，將會構(gòu)成一般事故。五是220kV桃園變電站在220kV任一母線或主變檢修等方式時，若因故障造成全站停電，將會構(gòu)成一般事故。六是110kV棵永線檢修時，若棲馬線（下永馬線）故障，將會構(gòu)成較大事故。

3.2 電網(wǎng)運行管理措施

3.2.1 做好電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃，加快建設(shè)堅強電網(wǎng)。加強電網(wǎng)規(guī)劃工作，完善網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，新增500kV、220kV電源布點，解決目前黃石電網(wǎng)重要廠站單線、單變、串聯(lián)供電方式調(diào)整困難的局面，將220kV棲儒橋、新下陸、向家灣、桃園變電站所供負荷均衡轉(zhuǎn)移，解決因負荷較集中，一旦出現(xiàn)變電站全停將會構(gòu)成事故等級的問題。

3.2.2 加強電網(wǎng)運行管理，落實事故風(fēng)險防范措施。一是加強調(diào)度日常運行管理，強化電網(wǎng)運行日方式安全校核，優(yōu)化停電計劃，加強重大風(fēng)險分析研究，發(fā)布電網(wǎng)安全風(fēng)險預(yù)警，合理安排運行方式，落實運行防范和控制措施，特別針對上述六類電網(wǎng)檢修的高風(fēng)險方式，做好預(yù)控措施，調(diào)整電網(wǎng)運行方式，轉(zhuǎn)移供電負荷，防止構(gòu)成電網(wǎng)事故及降低事故等級。二是檢修與運行管理，嚴防“三誤”的發(fā)生，嚴格控制斷面穩(wěn)定限額，加強繼電保護和二次系統(tǒng)管理，對于重要供電通道在特殊方式下，采取蹲守措施。三是建立事故隱患排查治理常態(tài)機制，實施重大隱患掛牌督辦，大力推進應(yīng)急管理工作，完善事故處置預(yù)案，做到措施有效、快速響應(yīng)。

3.2.3 加強設(shè)備運行維護，提高設(shè)備健康水平。一是針對黃石電網(wǎng)老舊設(shè)備眾多的現(xiàn)狀，著力加強設(shè)備技術(shù)監(jiān)督和運維工作管理。每年5月底前完成設(shè)備防雷預(yù)試和防雷整改，提高設(shè)備防雷設(shè)防等級。迎峰度夏期間，合理安排輸變配電設(shè)備的紅外檢測，及時處理發(fā)熱設(shè)備缺陷，以確保安全迎峰度夏。二是電網(wǎng)綜合性檢修期間，輸變配電運行單位根據(jù)電網(wǎng)預(yù)警要求，強化設(shè)備的特巡和電網(wǎng)保電工作，重點做好防外破工作。三是根據(jù)輸變電設(shè)備狀態(tài)評價結(jié)果，結(jié)合大修、技改、基建和業(yè)擴等項目，合理制定整改措施，并及時實施，以提高設(shè)備健康水平。

3.2.4 加強并網(wǎng)電廠管理，共保電網(wǎng)安全穩(wěn)定。充分利用電力調(diào)度紐帶和手段，督促并網(wǎng)電廠加強發(fā)電機勵磁系統(tǒng)、調(diào)速系統(tǒng)、AGC、PSS、繼電保護和安全自動裝置等涉網(wǎng)裝置的管理和運行維護，加強運行監(jiān)控，防止因無序脫離而影響電網(wǎng)穩(wěn)定運行。

3.2.5 加強用電報裝管理，規(guī)避事故風(fēng)險。加強供電用戶基礎(chǔ)性管理工作，統(tǒng)籌安排接入方式，合理配置廠站供電戶數(shù)，將供電用戶合理分布至各站、各出線，盡可能減少事故情況下對供電用戶的停電影響范圍，規(guī)避和降低事故風(fēng)險等級。

3.2.6 加強供電用戶安全生產(chǎn)技術(shù)管理，防范用戶設(shè)備維護管理問題引起的電網(wǎng)安全風(fēng)險。