区域电网事故的起因及其预防措施研究

【摘 要】电力企业应遵循的保证工作安全的三大措施为：组织措施、技术措施和安全措施；安全设施及人的行为需规范化，并定期进行安全大检查。随着电网建设和规模的发展及互联电网的发展，现代先进的输电技术、电力电子技术、信息技术、安全稳定控制技术得到广泛应用。

【关键词】电网故障；定期检查；电能质量；供电可靠性；状态检测；安全储备；电网负荷

0 引言

回顾最近几年国内外出现的恶性系统事故，原因各异，连锁故障导致大面积停电的现象多次出现，如何定性地将事故分类并提出事故预防措施及相应的事故处理策略具有重要的研究意义。

1 电网事故起因

（1）按原因分类：从发生电网事故的原因来看，引发一般电网事故的主要因素有，继电保护、恶劣天气、外力破坏、误操作、质量不良、人员责任及其他原因。

（2）按责任分类：自然灾害、制造质量、外力破坏、运行人员、施工设计、人员责任和其他。据统计，自然灾害（雷击、雾闪、覆冰误动等）、人员责任（运行人员和其他人员责任）、外力破坏和制造质量一次是一般电网事故的主要责任原因。

（3）按技术分类：继电保护、雷击、接地短路、恶性误操作、误碰误动、设备故障和其他。其中，接地短路（外力破坏、对地放电）、继电保护（保护误动、保护拒动、二次回路故障）和雷击是构成一般电网事故的主要技术原因。

（4）按设备分类：输电线路、继电保护、其他电器、开关、刀闸、组合电器等。实践表明，输电线路、继电保护依次是造成电网事故的主要设备原因。

2 电网事故处理的内涵

电网事故处理是个热门的研究课题，其来源于电网发生异常和故障时如何提高调度中心信号的准确性、压缩报警信息、判断故障元件，可以缩短事故处理时间、防止事故扩大。

电网发生事故时，迅速正确地判断事故时尽快消除故障源、防止事故扩大的前提，首先根据事故现象的关联性，正确判断事故性质，确定送受电端；根据电网的有功、无功潮流及电压的变化，正确判断事故所产生的后果。随着电网结构的变化，及时了解控制系统的薄弱环节，在恢复过程中分清主次关系，理顺送电次序。

电网出现故障有开关变位时，系统的结构和运行工况都会发生变化，有可能造成电网的解列，原来互联的系统变成两个或多个子系统，而每个子系统的电源和负荷的分布情况一般各不相同。因此，在电网事故处理之前，需要对系统进行解列状态判别，以了解系统是否解列及各子系统所包含的厂站。

传统的电网解列判断是同实时结线分析联在一起的，分析方法过于繁琐，需要建立许多关联表。近年来，人们应用人工智能的搜索技术，进行电网拓扑搜索，以判断电网是否发生解列，这种方法简化了电网解列判断的过程及其前期准备工作，因而得到了普遍的接受和使用。

3 电网事故预防措施

（1）防止电力系统稳定破坏事故；认真贯彻落实《电力系统安全稳定导则》，按照三级安全稳定标准，建立防止稳定破坏的三道防线。加强和改善电网结构，特别是加强受端系统的建设，逐步打开电磁环网；积极采用新技术和实用技术，提高电网安全稳定水平；加强电网安全稳定“第三道防线”的建设与完善，结合电网实际，配置数量足够、分布合理的低频低压切负荷比例；加强电网计算分析研究，提高稳定计算水平。

（2）加强继电保护运行管理，进一步提高正确动作率；适应形势变化和生产发展，实现技术、管理不断创新；加大科技投入，加快技术改造；强化技术监督，完善监督制度；加强规范化管理，减少人员三误（误碰、误接线、误整定）事故发生；加强元件保护管理；强化全员培训，提高人员素质。

（3）应用好电力系统安全自动装置；通过采用电力系统稳定器、电气制动、快控气门、切机、切负荷、振荡解列、串联电容补偿、静止补偿器、就地和区域性稳定控制装置等安全自动装置，防止电力系统失去稳定和避免电力系统发生大面积停电。随着计算机技术的发展，应积极采用智能化的稳定控制策略，保证大电网的安全稳定。

（4）建立事故预防与应急处理体系；进一步完善防止大电网事故的技术措施，结合事故类型和事故规律，制定并落实防止重特大事故发生的预防性措施，限制事故影响范围及防止事故扩大的紧急控制措施，以及减少事故损失并尽快恢复正常秩序的恢复控制措施。通过建立覆盖事故发生、发展、处理、恢复全过程的事故应急救援与处理体系，并有针对性地组织联合反事故演习、开展社会停电应急救援与处理演练，有效减少大面积停电事故所造成的损失，提高社会和公众应对大面积停电的能力。另外，需重点防范故障的设备有：发电机、汽轮机、水轮机、变压器、高压断路器、高压互感器等。

电力设备的安全可靠运行是电力工业生产的主题，对电气设备进行预防性的维修与试验是电力系统及其设备安全可靠运行的重要保证，使得电力设备故障率降到最低。常见的预防内容有：

（1）状态检测

生产设备的发展方向是大型化、连续化、高速化、系统化及自动化。设备组成结构日益复杂，生产系统规模日益增大，各级环节关联度日益密切，一旦某一设备发生故障容易引起“链式反应”，甚至导致整个系统不能正常运行，造成巨大的经济损失，严重地会造成灾难性事故和人员伤亡。

设备运行状态检测是了解、掌握设备的运行状态。判断设备的异常表现，早期发现设备的潜在故障并预报故障的发展趋势。由定期预防性维修逐步发展为基于设备运行状态的预知性维修变革，可以提高设备寿命。

（2）事故预案生成

针对区域电网，制定应急预案时要结合电网本身的特点，认真分析电网的结构，并充分考虑气候和环境的影响（如台风、污染等），找出电网种的薄弱环节，在此基础上对每个区域制定相应的预案。

制定预案时应能够根据该停电区域可能得到的电源，停电区域的负荷大小及性质，区域内保护，自动装置的动作情况初步判断造成停电的原因，并根据此原因正确的选择恢复电源和路径。

制定预案时，应先对电厂，变电站一、二次设备预先设定规定状态和操作顺序。当发生事故时，能够按照预案规定的操作顺序，将设备转为规定状态，这样可以大大减少操作时间，也可以防止恢复过程中出现非同期合闸。同时应预先制定可行的负荷恢复方案，防止应恢复的负荷过大而导致电网重新停电。制定负荷恢复方案前，应认真分析该区域负荷的大小和性质，查明重要用户的保安负荷大小，有无自备发电机等。要保证过程中的电网安全稳定，留有必要裕度，条件允许时，优先恢复重点地区，重要用户。

（3）带电作业检修

带电检修是为适应电网不间断供电而采取的一种特殊检修方式。由于科学技术的发展，带电检修的范围从架空电力线路中一般的带电清扫、测试劣质（零值）绝缘子，已发展到较复杂的带电修补导线、更换绝缘子或导电体的零部件以及杆塔修理或更换等，甚至对超高压的输、变电设备上有的工作也采取带电作业，对工作环境差、难度大、电压低的10kV配电线路有的工作也能带电作业。

4 结束语

总体而言，我国电网结构相对薄弱，电气主设备和线路故障率较高，部分电网电源供应紧张，应对电网突发事件的运行备用不足，存在着电网停电的隐患。建立电力系统保障安全体系，防止大面积停电事故，值得高度关注，想必可以做到未雨绸缪、防患于未然。

【参考文献】

[1]李洪锦，沈龙.事故应急处理预案在电网事故处理中的作用[J].云南电力技术，2004（5）.

[2]徐青山.电力系统故障诊断及故障恢复[M].北京：中国电力出版社，2007.

[3]苏文博，博，张高峰.继电保护事故处理技术与实例[M].北京：中国电力出版社，2002.