湖南电网220kV全站失压事故分析
石慧超 夏骏
（湖南电力调度通信中心，湖南长沙410007） 摘 要 对湖南电网中自1992年以来220kV变电站（电厂）失压事故的情况进行初步的统计与分析，提出了减少失压事故及控制事故进一步发展的措施和意见。
关键词 电网 全站失压 电网稳定 安全
0 前 言
220kV变电站（电厂）全站失压事故是电力系统中后果最为严重的事故种类之一。它的危害主要有：a．影响对用户的正常供电。220kV变电站失压将直接造成其供电的低电压等级变电站以及该站馈供的220kV变电站全停，其后果是造成大面积停电事故；同时变电站全站失压后，电网的频率、局部电网电压都将受到影响，电能质量也受到影响。b．对电网的安全稳定运行造成重大影响。1个或多个220kV变电站同时失压，破坏了电网结构，继电保护可能失配；可能引起电厂解列或其稳措动作切机，电网失去大电源；电网中1条或数条线路可能超稳定极限运行，有可能引发系统稳定破坏的大事故；由于误操作引起的变电站失压，往往由短路造成，局部电压急剧降低可能引发电压崩溃事故；c．影响电力市场的正常运营。失压事故后的电网运行方式受到的各种安全约束增加，因此原方式下的发供电合约将无法执行，不得不进行调整。
因此，应加强对220kV变电站（电厂）全站失压事故的研究，分析其原因，并采取对应的防范措施，避免类似事故的发生，降低失压事故影响，保证湖南电网安全稳定运行。
1 全站失压事故统计
1992年以来湖南电网220kV变电站（电厂）全站失压典型事故见表1。
2 事故原因分析
2．1 继电保护误动、拒动
从表1，表2给出的分类统计数据可以看出，在湖南电网最近10年发生的220kV全站失压事故中，由于保护的误动、拒动造成的占总次数的44％，其中1998年的3次全站失压事故完全由保护原因造成。1998年2月11日，德山变606开关B相爆炸，母差保护拒动，线路对侧开关跳闸，德山变全站失压。2000年6月1日，巴陵变电站事故中，220kVⅡ母线B相接地，因接地电阻偏大，过电压经地网串入控制室，直流总保险、多个分保险熔断（快分开关跳开），直流电源消失，保护及控制回路均失去作用，只有靠对侧保护跳闸，而其对侧华能岳阳电厂岳巴Ⅰ线604CKF－1型方向高频保护因故障时信号插件TA一个三极管损坏，保护误动出口跳闸，但604开关未跳开，由220kV失灵保护跳220kVⅠ母所有设备，造成220kV母线失压。
2．2 设备故障
2．2．1 设备故障引发了多起220kV变电站（发电厂）全站失压事故。
a．一次设备故障，如TA、TV爆炸或支持瓷瓶断裂等直接引起母线接地等故障，导致事故的发生。如1999年9月25日酃湖变失压事故，其直接原因便是在母线倒闸过程中，母线支持瓷瓶爆炸，造成母线接地；1997年9月2日，新市变在母线倒闸过程中，一母线侧悬式瓷瓶炸裂，引线掉在地上，造成母线故障；与此类似的因设备故障造成的事故在湖南电网中曾多次发生。
b．直流电源故障，造成保护的误动或拒动，使原本单一的元件故障扩大为全站失压事故。如1996年7月28日，柘溪电站5号机失磁，从系统中吸收大量无功，定子线圈温度升高导致绝缘损坏而短路，因直流电源消失，保护不能动作，无法切除故障，持续的大电流使4号变压器温度升高，低压线圈被击穿，形成短路，最终导致线路对侧开关保护动作跳闸，柘溪电站220kV失压。此次事故造成柘溪电站4号变压器和5号机损坏，直接经济损失达800万元左右。
2．2．2 为检修故障设备而安排的电网非正常运行方式，给安全带来隐患；同时由此引起大量的操作，增加了运行人员误操作的可能性。2000年6月1日巴陵变失压事故，其检修工作原只安排220kVⅡ母TV，PBC检修工作，但在操作母线倒闸时因6202刀闸拉不开，临时增加了6202刀闸处理的工作，最终因人员误操作而引发全站失压事故。
2．3 人为误操作和误碰
具体分析湖南电网近10年来因人为误操作造成的4次全站失压事故。
2．3．1 习惯性违章带来的误操作直接引发全站失压事故。1995年7月28日，变值班员在准备614开关复电的操作票时，犯了经验主义的错误，直接用了标准票，却没有注意Ⅱ母是检修状态的，操作时误合检修母线侧刀闸，合614开关后，运行的母线对地短路，母差保护动作，跳所有开关，全站失压。2000年6月1日，巴陵变电站事故中事故责任人违反了《安规》关于倒闸的一系列规定：既未持2号主变停电的操作票进行操作，又未模拟操作，也未按调度指令操作，凭经验办事，而且主观认为220kVⅡ母已经停电，想当然挂接地线，同值其他值班员没有制止，而是认同，并参与操作，最后造成带电挂接地线的恶性误操作。2000年3月10日朗木梨变电站事故当天，站内操作任务繁重，220kV、110kV及调相机都有工作，而当值值长又被安排学习，由正值第一次代理值长。操作时值班人员为加快速度，本来2人的操作，仅1人进行，而另1人去搬地线，从而失去了操作监护，这也是事故发生的另一个原因。
2．3．2 人员责任心不强，引发全站失压事故。1997年6月4日梨变电站事故发生前。直流电源消失超过1h，期间虽有检修人员提醒，却没有引起值班人员的重视，致使在110kV线路故障后，保护无法正确动作，导致了事故升级。
2．3．3 检修人员违章，误碰带电设备，造成全站失压事故。2000年1月13日，检修人员在白马垄变电站对220kV旁母TV进行预试工作时，工作人员安全意识薄弱，多处违规：一是现场围栏装设不满足安全措施要求，工作负责人没有履行职责，没有检查现场安全措施是否符合现场实际，也没有按规定进行“三交”；二是未正确使用梯子；三是检修人员中餐时喝酒，精神状态不佳；最终造成误将梯子搭入带电间隔造成事故。
3 防范措施
3．1 加强电网继电保护的管理与建设
加强继电保护的管理，提高其动作正确率，能够显著提高电网抵御事故的能力。随着电网不断扩大和联系不断加强，故障的影响范围将越来越大，继电保护可靠而快速地切除故障对电网稳定有举足轻重的影响，而母差保护及高频保护等快速保护的可靠动作对电网稳定起着尤为重要的作用，这在历年的事故中，已得到证明。因此应努力提高母差保护及高频保护的可靠性：重要的变电站应不允许母差拒动或无母差保护运行，可以考虑配置双重母差；重要的线路应不允许高频保护的拒动和无高频保护运行，在电网结构较强，个别线路停电对电网稳定运行无大的影响情况下，当线路双高频保护同时退出时可以考虑将该线路停用，或将Ⅱ段保护时限调小，以提高故障切除的速度。
3．2 提高设备的健康水平
3．2．1 在建设新变电站时采用简洁的主接线方式，采用优良、先进的产品如GIS设备等，并加强对新建项目的验收把关，杜绝问题设备进入系统。
3．2．2 合理安排检修，提高检修质量；发现问题，及时进行检修；同时充分利用现有的如红外测温、设备状态检修等新技术或管理方法，提高检修水平。
3．3 加强培训，提高人员的素质
3．3．1 强化人员的安全意识
尽管安全教育时刻进行，但仍有部分工作人员安全意识淡薄，某些地方安全管理不严、不细、不实。因此，应对安全生产重要性大力宣传，加大培训力度，让所有的人都牢固树立安全生产的思想，认真执行各项安全规程、规定；还应严格执行各项安全制度，安全管理上做到“严、细、实”，进行强制性管理。
3．3．2 提高运行人员的基本技能
目前，随着电力系统减人增效和三改工作的进行，并且大量的变电站正在进行无人值班的改造，运行值班人员进一步减少，一般的运行操作尚能保证，但事故情况下，当出现母线失压尤其是双母线均失压事故时，还有可能失去站用电，现场情况十分混乱，在进行事故处理时，现场人员要检查设备情况并汇报电网值班调度，同时要恢复站用电，还要进行操作，这一切都要在很短的时间内进行，人员明显不够。因此，在不能增加值班人员的情况下，必须提高运行人员基本技能，让每一名运行人员都应当有独挡一面的能力，并灵活安排、合理搭配人手，提高值班人员工作效率。
3．4 要加强电网建设，提高负荷中心的电压稳定水平
湘中地区电压稳定水平低是湖南电网稳定运行的一个重大威胁，目前湖南电网中长、潭、株负荷中心占全网负荷的40％以上，是一个典型的受端系统，虽然湘中地区有湘潭新厂、株洲电厂、沙坪变电站、云田变电站等电源点，但随着系统负荷水平的不断提高，任一厂站附近发生三相永久性故障的大干扰后，电压连续低落，需要采用大量切除负荷的手段才能保障系统的稳定。为避免湘中地区电压崩溃事故发生，除了保证现有的稳定装置正常投入外，最根本的办法是加强受端电源建设，提高电压稳定水平，提高电网抵御事故的能力。
4 结束语
220kV变电站的安全，对湖南电网的安全、稳定、经济运行有着重要的作用，只有通过总结过去220kV变电站失压的经验教训，采取相应的措施，才能确保不再发生或尽可能少的发生220kV变电站，保证湖南电网的安全、稳定运行。
湖南电力