黄幼茹
(全国电力安全专家委员会,北京 100031)
《防止电力生产事故的二十五项重点要求》编制说明 第11讲
黄幼茹
(全国电力安全专家委员会,北京 100031)
21.1 总体说明
本项反措为新增内容,本部分参考了国家电网公司《十八项反措》相关内容。直流输电系统输送容量大,停运后对两侧电网影响很大,因此在本反措中除了防止直流设备损坏外,还要防止单双极强迫停运。在编制“防止直流输电系统设备损坏和单双极强迫停运事故”反措过程中,根据近年来有关直流输电系统事故情况,提出了相关重点反措要求。
21.2 条文说明
21.2.1 “防止换流阀损坏事故”部分
(1) 条文21.1.1,目前国内主要换流阀厂家已掌握了换流阀的设计、制造、安装、调试等方面的技术,但尚未开展或者刚开始开展阀控系统的设计制造工作。在一些直流工程中的阀控系统都或多或少存在一些问题,所以强调“加强换流阀及阀控系统从设计、制造、安装到投运的全过程管理”。
(2) 条文21.1.2,监造报告作为重要的设备原始资料,也应交运行单位存档。
(3) 条文21.1.3,从运行的角度看,配置3个冗余的晶闸管更有利于提高直流工程的可用率,避免现场发生少量晶闸管故障时就申请停运,所以要求“各阀冗余晶闸管级数不得少于2个晶闸管级”。
(4) 条文21.1.4,为对烟雾报警装置的要求。要求“阀厅应安装响应时间快,灵敏度高的火情早期检测报警装置”。
(5) 条文21.1.5,换流阀漏水是引起换流阀故障停运的主要因素之一,标准化水管安装的工艺要求可以减少类似问题的发生,所以要求“换流阀安装期间,阀塔内部各水管接头应用力矩扳手紧固,并做好标记”,并强调了压力试验的必要性。
(6) 条文21.1.6,对换流阀冷却系统控制保护提出了要求。换流阀冷却系统控制保护故障是引起换流阀故障停运的另一主要因素,冗余配置、完善的自检、防误动措施是提高换流阀冷却系统控制保护可靠性的有效措施,同时也明确阀冷保护的出口原则,严重故障时必须闭锁直流。
(7) 条文21.1.8,鉴于目前的工程中存在外风冷系统设计容量不足的情况,本条文提出对外风冷系统容量的要求。例如,高岭换流站迎峰度夏期间,即使外风冷系统全部投入,阀内冷系统进阀温度仍然超过报警值。现场采用对阀冷管道外部淋水的方法降温,但长期如此会引起外冷管道损坏。
(8) 条文21.1.9,水冷管道尤其当内冷系统和外冷系统由不同厂家负责时,曾发生过管道加工后未充分清洗的问题。若加工管道时产生的金属粉末经水冷系统进入换流阀,将会造成换流阀损坏。
(9) 条文21.1.10,阀控系统的可靠性和可维护性对换流阀的状态监测和运行维护至关重要。阀控系统全程参与直流控制保护系统联调有助于提前发现并解决阀控系统的问题。集控收到阀控系统的跳闸命令后先切换再跳闸,可以有效防止阀控系统单一元件故障错误闭锁换流阀。
(10) 条文21.1.11,明确了检测外冷水水池水位的要求。若外冷水水池水位过低,则阀外冷水系统即使正常工作也不能起到冷却换流阀的作用;若外冷水水位过高,则可能引起电机损坏,造成阀外冷系统停运。
(11) 条文21.1.12,由于阀外冷系统尤其是外风冷电机,都在户外运行,所以本条增加了阀外冷系统电机防潮防锈方面的要求。
(12) 条文21.1.13~21.1.15,由于很多换流站曾发生阀厅屋顶被大风掀翻的情况,且高寒地区外冷管道也可能冻结,因此提出了阀厅土建方面的注意点。
(13) 条文21.1.16,分析记录及预控措施要求。
(14) 条文21.1.17,利用红外测温发现绝缘及发热方面的隐患。
(15) 条文21.1.18,通过定期检查发现阀塔漏水方面的隐患。
(16) 条文21.1.19,开展对老旧阀塔的状态评估要求。
21.2.2 “防止换流变压器事故”部分
(1) 条文21.2.1,对换流变平抗阀侧套管提出了要求。鉴于换流变平抗阀侧套管制造难度大且故障较多,因此建议新产品应充分试验后再在直流工程中使用。
(2) 条文21.2.2,由于换流变油枕气囊损坏,油枕油位监测装置无反应,会导致油位过低直流闭锁,所以对换流变油枕气囊提出了要求。
(3) 条文21.2.3,为提高保护的可靠性,直流保护及换流变非电量保护将按照“三取二”配置。这就要求换流变配置足够的准确的CT(电流互感器)和继电器,所以对换流变CT和非电量保护继电器提出了要求。
(4) 条文21.2.4,换流变瓦斯保护继电器端子箱进水或受潮多次引起瓦斯保护误动,因此要求建设期就为非电量继电器和重要表计安装防雨罩。
(5) 条文21.2.5,为避免换流变保护装置板卡故障引起保护误动,要求换流变保护应冗余配置,并具备防误动措施。
(6) 条文21.2.6,规定了SF6套管气体密度监视装置的配置要求和动作逻辑。
(7) 条文21.2.7,为了避免故障产生的游离碳、金属微粒等异物进入变压器的非故障部件,要求换流变平抗内部故障跳闸后应切除油泵。
(8) 条文21.2.8,为避免换流变平抗就地控制系统运行在高温灰尘环境中,降低板卡及元件的可靠性,对其运行环境提出了要求。
(9) 条文21.2.9,为了便于监视铁芯夹件电流,对换流变铁芯及夹件引下线提出了要求。
(10) 条文21.2.10,对换流变在线监测装置提出了要求。将在线监测装置记录的数据送到后台,集中分析其历史趋势,便于掌握设备状态。
(11) 条文21.2.11,明确换流变哪些非电量保护应投跳闸,详见换流站非电量保护技术规范。
(12) 条文21.2.12,换流变状态异常时的处理要求。
(13) 条文21.2.13,换流变油位监视和异常的处理要求。
(14) 条文21.2.14,换流变套管温度监视要求。
(15) 条文21.2.15,换流变分接头档位异常处理要求。
21.2.3 “防止失去站用电事故”部分
换流站对站用电的要求很高,若全站失去站用电时间超过10 s,就会引起双极闭锁,损失数千MW的功率。
(1) 条文21.3.1,换流站站用电配置要求。2005年,鹅城换流站3路站用电全失,双极闭锁。3路站用电取自同一变电所。后增设直降变。
(2) 条文21.3.2,为换流站站用电备自投配置要求。
(3) 条文21.3.3,为换流站重要站用电负荷供电原则。(4) 条文21.3.5,为换流站站用电验收要求。(5) 条文21.3.6,与变电站不同,直流换流站站用直流电源一般采用3条母线供电方式。
(6) 条文21.3.7,为换流站站用电保护和备自投的定值管理。
(7) 条文21.3.8,及时恢复单路站用电故障,避免多路站用电故障。
21.2.4 “防止外绝缘事故”部分
(1)学校课程设置不合理。护理专业学生缺乏法律知识,是长期以来护理教育中对法律重要性认识不够导致的结果,与课程设置单一、学时少有很大关系[1]。德国、美国等国家护理基础教育中包括与职业相关的法律、公民法等内容,课程设置中有伦理学、传授患者的权力等[2]。据本次调查,学校课程设置主要是法律基础知识,缺乏与护理职业相关的法律知识,尤其是新近发布的法规、条例。
主设备绝缘损坏是引起换流站故障的主要因素之一。
(1) 条文21.4.1,强调绝缘设计要有裕度。
(2) 条文21.4.2,强调设计期做好绝缘配合计算,避免选型错误。
(3) 条文21.4.3,监视实际污秽等级是否与设计值一致。
(4) 条文21.4.4,为绝缘子污秽和憎水性检查和绝缘不足时的处理方法。
(5) 条文21.4.5,21.4.6,通过红外测温和恶劣天气下的巡视及早发现设备绝缘问题,开展异常处理。
(6) 条文21.4.7,强调定期按照厂家要求开展直流分压器的维护。
21.2.5 “防止直流控制保护设备事故”部分
(1) 条文21.5.4,对直流控制保护系统自检功能的要求。
(2) 条文21.5.5,对直流保护的标准化。明确保护算法,取消不必要的保护,统一测量回路、端子等的要求,提高直流保护装置的可靠性和通用性。
(3) 条文21.5.6,对仿真计算的要求,强调应通过仿真计算对保护定值和控制参数给出建议值,并经联调试验验证。
(4) 条文21.5.7,对直流测量设备的要求。
(5) 条文21.5.8,对直流控制保护系统安装环境的要求。
(6) 条文21.5.9,为防止跳闸接点失电后误出口,闭锁直流,明确跳闸接点均应采用的要求。
(7) 条文21.5.11,为防止户外端子箱接线盒进水。
(8) 条文21.5.12,改善直流控制保护系统运行环境。
(9) 条文21.5.13,加强直流控制保护软硬件版本管理。
(10) 条文21.5.14,一极运行一极检修时避免保护误动的措施。
(11) 条文21.5.15,控制保护系统故障处理后投运前的要求。
(12) 条文21.5.16,开展控制保护系统主机板卡故障分析工作,督促厂家提高设备可靠性。
21.3 对征求意见的处理情况
“防止直流换流站设备损坏和单双极强迫停运事故”部分征求意见收到5条意见和建议,采纳2条,未采纳3条。
22.1 总体说明
发电厂或变电站全停事故及重要客户停电事故将会造成较大的经济损失,甚至可能造成不良的社会影响和政治影响,中华人民共和国国务院令第599号《电力安全事故应急处置和调查处理条例》对此类事故的处理作出了明确规定。
本部分反措内容将原《二十五项反措》中的“防止枢纽变电站全停事故”、“防止全厂停电事故”合并,并增加防止重要客户停电要求。其中由于直流系统事故对防止全厂和全站停电较为重要,所以将有关反措补充在本项反措中修改为“防止发电厂、变电站全停及重要客户停电事故”。
编写结构分为防止发电厂全停事故、防止变电站和发电厂升压站全停事故以及防止重要用户停电事故3部分。
22.2 条文重点说明
22.2.1 “防止发电厂全停事故”部分
原《二十五项反措》中“防止全厂停电事故”共提出11条重点要求,本次修改为9条重点要求。
(1) 对原反措中23.3~23.6继电保护相关要求,由于在“防止继电保护事故”中有具体要求,因此,在本部分中不再强调。
(2) 对原反措中23.10电缆防火的要求,由于本次修订对电缆防火提出了具体要求,因此,在本部分中不再强调。
(3) 为了确保主机交直流润滑油泵和主要辅机小油泵供电可靠,条文22.1.5 强调了应“加强蓄电池和直流系统(含逆变电源)及柴油发电机组的运行维护”。
(4) 为了保证机组与电网解列后的厂用电源,条文22.1.6强调了应“积极开展汽轮发电机组小岛试验工作”。
22.2.2 “防止变电站和发电厂升压站全停事故”部分
原《二十五项反措》中“防止枢纽变电站全停”部分从“完善枢纽变电站的一、二次设备建设”、“强化电网的运行管理和监督”2个方面提出了19条要求。
分析近年来变电站、发电厂升压站全停事故,既有外界原因(如自然灾害、环境污染),也有设备原因及安全管理因素;而造成全站全停主要是系统一次设备原因、继电保护原因、直流系统原因、误操作原因等。本次修订在原《二十五项反措》的基础上,结合近年来一些全站停电特点,在防止变电站、发电厂升压站全停事故方面,从“完善变电站一、二次设备”、“防止污闪造成的变电站和发电厂升压站全停”、“加强直流系统配置及运行管理”、“加强站用电系统配置及运行管理”、“强化变电站、升压站的运行、检修管理”等5个方面提出了45条反措。
(1) 为了保证站用电源的可靠性,使得在变电站全停事故情况下,不失去备用站用电源,从而为迅速处理事故、缩短恢复时间提供必要的保障,增加了330 kV及以上变电站所用电源的要求。
(2) 对防止继电保护及安全自动装置在外界电磁干扰下不正确动作造成的变电站全停提出了要求;强调提高重要线路和设备的继电保护装置可靠性,而装设双套主保护是提高继电保护装置可靠性的较好办法。但为防止由于共用部分异常造成双套主保护拒动,双套主保护的交流输入、直流电源以及跳闸回路应尽可能相互独立,以提高冗余度。
(3) 由于污闪造成的变电站和发电厂升压站全停事故近年来多有发生,本次修订从外绝缘配置、防污闪技术措施的实施等方面提出了要求。
(4) 对变电站及发电厂升压站直流电源的配置、运行、维护、故障处理提出了要求,特别是针对由于交流电窜入直流电造成的全站停电事故提出了要求。
22.2.3 “防止重要用户停电事故”部分
重要客户是指在国家或者一个地区(城市)的社会、政治、经济生活中占有重要地位,对其中断供电将可能造成人身伤亡、环境污染、政治影响、经济损失、社会公共秩序严重混乱的用电单位或对供电可靠性有特殊要求的用电场所。防止重要客户停电事故的有关要求是本次修订新增内容,目的是通过反事故措施的制定与实施,防止重要客户停电事故,进而防止由此而引发的社会突发事件及次生灾害,维护社会公共安全。
为细化对重要客户的管理,在本反措中将重要客户根据供电可靠性的要求以及中断供电危害程度分为特级、一级、二级重要电力客户和临时性重要电力客户4类。为防止重要客户停电,本反措从以下3个方面提出了重点要求:
(1) 重要客户分级管理原则:对重要客户入网管理,非线性、不对称负荷性质的重要客户入网管理提出了要求;
(2) 重要客户电源配置原则:根据供电可靠性的要求,对4类重要客户电源配置、供电电源切换时间和切换方式提出了具体要求;
(3) 重要客户自备电源管理要求:对重要客户自备应急电源容量配置、自备应急电源启动时间、自备应急电源闭锁、自备应急电源投入切换装置、自备应急电源运行等提出了要求。
22.3 对征求意见的处理情况
“防止发电厂、变电站全停及重要客户停电事故”征求意见收到17条意见和建议,采纳和部分采纳7条,未采纳9条。
2014-07-15。
黄幼茹(1940-),女,教授级高工,主要从事电力安全方面的工作。