徐先贺
(淮北矿业(集团)有限责任公司杨庄煤矸石热电厂,安徽淮北 235025)
电厂重大电气事故溯源
徐先贺
(淮北矿业(集团)有限责任公司杨庄煤矸石热电厂,安徽淮北 235025)
近年,我地电厂电气事故频发,先后发生了多起电气设备引发的非计划停机、雷击、火灾和人身伤亡事故。对电气事故我们一方面要逐一认真进行事故分析,查找原因,追究当事人的责任,拿出切实可行的整改措施,做到“四不放过”。同时,要认真吸取事故教训,举一反三,进一步探讨事故根源,纲举目张,从根本上预防电气事故发生在人、机、环、管等方面存在的事故隐患,趋利避害,杜绝电气事故,提高电厂电气系统安全生产管理水平,确保电厂稳定安全生产。
电厂 电气事故 溯源
电厂电气系统主系统设备包括:发电机-主变压器-电抗器等;监控系统包括:通迅屏接口系统、后台监控系统、保护测控装置等;配电系统装置包括:手车式真空断路器、隔离开关及母线、电力电缆、互感器、避雷器、熔断器、绝缘子等。电厂电气系统设备众多,作用关键,可以说是电厂的神经元,一旦出现故障,将导致电厂瘫痪,因此,必须严格管控电气系统。
从电气事故的调查分析情况看,电厂重大电气事故根源有以下几个方面。
(1)电气从业人员现状。从我地三个电厂的调查情况看,从事电气工作人员男女比例严重失调,女工多,男工少。某电厂电气岗位17人,女工就有11人,占64.7%。女工身小力薄,一些女工甚至开关柜和手推车都拉不开,严重影响电气工作质量。女工心细,适当配置是可以的,否则,将严重威胁电气设备操作安全。对小电厂来说,职工工资待遇欠佳,往往留不住骨干人员,“人往高处走”的现象时有发生。曾经发生过一个小型电厂的8个班长调走7个,4个值长走了3个的现象。
(2)电气岗位日常工作量不足。发电机组正常运行时,电气工作人员非常清闲,除了正常巡检、记录和监盘外,一个小班也没有几次操作,从而养成了电气岗位人员的惰性和对事故隐患警惕性的下降,对突发事故隐患,往往应变不足,不能处理到位。电气事故怵目惊心,损失重大,然而,由于电气岗位日常不出力,有些单位常常把如此重要的电气岗位当作养人的地方,实属不该。
(3)电气岗位日常考核培训有序,但触电如何救护没有纳入考核内容。从调查的情况看,电厂电气岗位普遍进行了《安全规程》、《运行规程》的考核,并建立了职工考核档案,一人一档,职工持证上岗,实行标准化管理,但触电救护考核普遍缺失。根据《电业安全工作规程》第5条第三款的规定,电气工作人员必须学会紧急救护法,特别要学会触电急救。该项技能关系到人命关天,救护培训考核必须纳入日常考核之中,不可或缺,应认真对待。
电厂安全运行,离不开各类安全系统的保护,而各类安全保护系统的正常运行,离不开冷态状态下的电气试验。在事故案例中,因保护系统异常,而发生事故的情况不在少数。某电厂因1#给水泵检修后,没有按规程要求做接地试验,带接地线合闸,给水泵保护系统动作不灵敏,造成系统短路,两台发电机组接地保护系统(过流)动作,导致全厂停产,系统解列,锅炉压火,造成重大电气事故。事故调查显示,本次事故主要原因是:检修1#给水泵前,按工作票的要求,给该泵的电源开关进行接地安全保护,然而检修结束后,没有进行接地检查试验,解除接地状态,盲目送电导致事故的发生。
在重视对电气设备进行冷态试验的同时,加强对电力系统继电保护定值的整定校验也十分重要。灵敏、快速动作的继电保护装置能可靠切除电力系统中的故障元件,将故障的影响限制在尽可能小的范围内。保护定值的设定是继电保护的关键,整定主要原则是以常见运行方式为依据,下一级电网服从上一级电网,上一级电网兼顾下一级电网的需要。电厂继电保护整定计算要有专业人员进行,并进行复核。由于定值的设定不科学,定值计算不准确,下一级电网冲击上一级电网的事故也时有发生。
电力企业生产的电力需要通过输变电线路输送到千家万户,为保护输变电线路的安全,国家出台了《电力法》、《电力设施保护条例》,然而,在实际工作中违法行为难以杜绝。
(1)输电线路树障和违章建筑清理困难。目前,电力输电线路下都不同程度地存在树障和违章建筑物,造成“树线矛盾”和“房线矛盾”突出,严重威胁输电安全。由于树木导致单项接地和跳闸故障时有发生,树障已成为影响线路、电气设备安全运行的主要因素。存在树障和违章建筑的主要症结是输电线路下存在大量农地,一些群众为获得赔偿款有意种植高大树木,以索取树障清理赔偿款和拆迁款,把输电线下的树木建、筑物当作创收的工具。同时,清理树障和拆迁谈判艰难,通常只能修剪一下树枝和部分拆除建筑物,不能从根本上消除隐患。几年来,我地某坑口电厂因树障和违章建筑发生过多次导线安全距离不够,使人伤亡事故。
(2)破坏输电线路现象时有发生。近年来,土地开发和农地征用项目比较多,农地因建房等需要大量取土,输电线路部分杆拉线因基础范围内大量被取土,基础裸露,严重威胁输电线路的安全。同时,损坏、拆卸、盗窃线路塔材、地线和拉线等现象也时有发生。我地某电厂计划接入系统的杆线,因故停工,6公里的杆线全部被盗。
(3)加大输电设施保护,确保供电安全。电力输电线路的安全工作要积极争取当地政府的支持和理解,要协调当地政府,进行联合执法部门,把企业的行为转变为政府的行为,及时协调处理线路走廊的安全隐患问题,确保线路导线在最大弧垂或最大风偏后与树木之间的安全距离。同时,要广泛深入宣传《电力法》、《电力设施保护条例》等有关法律、法规,对破坏电力输电线路设施的行为要坚决打击,依法保护输电线路的安全。
季节对发电企业的安全生产影响很大,强对流天气,雷雨天气,冰冻气候,不仅影响锅炉运行和汽机负荷,而且对电气设备的安全构成很大的威胁。为此,各电力生产企业十分重视季节性的安全生产工作,包括成立季节性安全生产领导小组,制定季节性安全生产管理办法等,同时,加强值班,增加线路巡查次数等,但仍不足。
(1)季节性输电线路巡查不到位,登杆检查执行不严,事故隐患发现不及时。按输电线路巡查要求,春秋季必须登杆检查,在雷雨季节每周对架空线路至少巡查一次,但实际调查中发现,部分电厂此项工作并没有认真执行,登杆检查不及时,架空线路巡视周期长,巡视内容不全面,不仔细,特别是对树障和违章建筑记录少。我地某电厂因输电线路巡查不到位,造成绝缘子放电接地,造成线路瘫痪一周,给发电企业造成严重的经济损失。为此,输电线路巡线要常抓不懈,定期巡查,同时,要加强对架空线路杆塔、拉线、树障和过路、过建筑物、跨越线路等特殊区段的重点检查。线路巡视应由有线路工作经验的人员担任,恶劣天气必须由两人进行,夜间巡线沿线路外侧进行,大风巡线应沿线路上风侧前进,事故巡线应始终认为线路带电。
(2)避雷设施选用不合理,造成雷击事故损失严重。雷击造成配电设备破坏的现象全国都非常普遍,我地也不例外。2007年4~5月间,先后发生110kv和35kv两个变电站被雷电击中的恶性电气事故,造成直接损失达6000万元。事故调查分析表明,变电站接地网的核算不合理,线路选配的避雷装置不合理,避雷器阻值满足不了要求,避雷器设置不足是重要原因。同时,变压器母联保护不足也是造成事故的因素之一。为此,要合理选择安装防雷设施,要针对直接雷击、雷电反击、感应雷和雷电侵入波采取相应措施进行防范。要根据不同电气设备,不同使用地点,合理选择避雷设施及过电压吸收保护装置。对避雷设施要定期进行试验,保证接地阻值满足设计要求。同时,要认真按规定做好电气设备的预防性试验,在做好一次设备试验的同时,更要做好二次回路保护的试验,确保性能稳定,动作可靠。
避雷器应经常投运,如退出运行应有调度命令。雷雨后应加强巡视,禁止在雷雨时对避雷器进行操作,避雷器在送电前和运行时要进行严格的检查,雷雨时严禁接近防雷设施。各种熔断器必须按规范使用,正常情况下均投入,只有在检修中执行必要的安全技术措施时方可退出,禁止带负荷更换熔断器。
电气现场管理包括:操盘、巡检、试验、检修、分合闸、记录,以及“两票三制”的管理工作,电气管理工作内容多,项目繁杂,电压等级差异大,稍有疏忽,都可能造成事故的发生,必须加强监护,精心操作,做到联保互保,杜绝误操作,确保安全运行。精心操作,按规办事,是减少电气事故的关键。
电气管理工作在日常保证系统稳定运行的同时,要认真配合现场检修,有序安排,消除缺陷。
电气事故频繁发生,说明电气现场管理还存在差距和不足。为此,在日常电气管理中,要严格执行电厂《安全规程》、《运行规程》有关条款要求,始终坚持带电作业的思想,坚决杜绝侥幸心理。
在电厂运行中,厂用电中断故障是电厂安全的大敌,处理不好会导致事故扩大,严重威胁电厂安全。厂用电中断的处理必须坚持:①快速投入全厂事故照明;②明确保护动作信号后复归及解除音响信号(包括直流屏交流失电音响信号);③立即复位或拉开发电机开关,并向汽机班组发出“注意”“已解列”信号;④迅速检查系统设备状况;⑤迅速检查并恢复厂变及循变电源;⑥加强与各专业的联系,了解供电情况。
在日常电气运行管理中,还应从以下几个方面加强对电气系统的操控。
(1)加强对发电机各类保护系统的监控,确保保护系统安全有效,包括对发电机电压、频率、功率因数的监视,以及检查和维护。
(2)要确保变压器复合电压过电流保护动作和过负荷保护动作灵敏可靠,变压器的差动保护和瓦斯保护不得同时停用(特殊情况除外)。
(3)要确保配电装置完好,工作正常,包括:压变、流变、真空开关、避雷器、真空断路器、励磁变压器、隔离车、手车等。
(4)为了避免造成带负荷拉、合隔离开关,在倒闸操作时,一定要遵循下列原则进行:①在断、合闸时,必须用断路器合上或断开负荷电流及切断短路电流,禁止用隔离开关切断或接通负荷电流。在合闸时,应先从电源侧进行,在检查断路器确在断开位置,先合上母线侧隔离开关,后合上负荷侧隔离开关,再合上断路器。②对两侧均有断路器的双绕组变压器,在送电时,应先合电源侧断路器,后合负荷侧断路器。停电时相反。③必须遵守《电业安全工作规程》要求,使用合格且合适的安全工具,刀闸合闸后必须检查接触良好。当发生带负荷拉闸刀时,在未断弧前,应迅速合上,如已断弧则严禁再合。④倒闸操作应由两人进行,一人操作,一人监护,要严格按措施作业。
(5)电抗器作为主变故障、母线或线路短路时限制短路电流和维持母线电压之用,在投运前或检修后,应测量电阻值是否合格,否则不许投用。
(6)电压互感器二次侧不得短路,电流互感器二次侧不得开路,也不允许用熔丝或刀闸连接,严禁用隔离开关拉合故障电压互感器。
(7)要定期组织对绝缘子的检查,严防配电线路接地。检查项目包括:①绝缘子有无明显的裂纹。②仔细倾听绝缘子有无放电声响,夜间应熄灯观察有无放电现象。③绝缘子上应无搭挂杂物。
(8)直流系统是厂用电中断情况下紧急备用电源,直流系统发生两点接地时,可能会引起直流电源消失,造成保护和断路器误动作或拒动,对安全运行有极大的危害。为此,要认真进行维护保养,确保完好、可靠。
电厂电气系统自动化程度高,电气元件多,大量使用了可视化管理和程序化控制,因此,各类操作必须严格执行电气操作“两票三制”制度,并落实到位。
根据电气事故突发性、复杂性、持续时间短的特点,制定事故预案并定期进行事故预演是防范电气事故、降低事故损失、控制事故范围的重要手段。在日常电气管理工作中,往往把注意力集中在生产上,事故预想和演练组织的比较少,针对性不强等问题突出,电气事故预演和事故预案制度存在落实问题。从对三个电厂的调查情况看,各厂对电气事故预案都非常重视,有预案有组织机构,但电气事故预案演练不足,平均一年仅两次,为此,适当提高演练次数和演练内容很有必要。比如可每周一次,让电气从业人员防患事故的神经紧绷,提高防范事故的应变能力和熟练程度。
要完善电气事故应急预案,建立应急联动的协调机制,开展应急预案联合演练工作,提高应对突发事故的能力。要细化针对各种电气事故的应急预案,对变压器异常运行、开关异常现象、单项接地故障等重大隐患源要有事故处理措施。
《中华人民共和国安全生产法》(2014年修订)自2014年12月1日实行。新法确立了“安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产工作“十二字方针”,明确了安全生产的重要地位、主体任务和实现安全生产的根本途径。安全生产工作,落实生产经营单位主体责任是根本,职工参与是基础,政府监管是关键,行业自律是发展方向,社会监督是实现预防和减少生产安全事故目标的保障。相信只要电力生产企业认真吸取电气事故教训,举一反三,认真查找输电、配电系统管理方面存在的不足,认真总结,积极整改,认真贯彻落实《中华人民共和国安全生产法》,就一定能够确保电厂电气运行的安全。