系统大面积停电和变电所全停的原因分析及应对措施的探讨
系统大面积停电和变电所全停的原因分析及应对措施的探讨
摘 要：随着国民经济的不断发展，电网的安全稳定运行越来越重要。本文通过对系统大面积停电和变电所全停原因的分析，就如何做好防止系统大面积停电事故发生的一些措施和变电所防全停及应对措施进行了分析、探讨，提出了变电所发生全停时为确保系统需要时及时、可靠恢复送电，应做好的几个方面要求。
关键词：系统大面积停电为什么限电限产 全停 分析和措施
电力是一个城市的“神经枢纽”，也是保障城市正常运转的“主动脉”，城市一旦发生停电，特别是大面积停电将带来严重后果。作为电网骨架上“支柱”---变电所，在出现大面积停电事故时，应如何应对？如何迅速启动应急机制？怎样才能有效保障电网的安全运行？怎样才能将损失降到最低限度？等等，这些是摆在我们面前的一项重大的研究课题。
一、系统发生大面积停电的原因分析
导致大面积停电事故的原因不外乎有以下几个方面：其一是设备老化；其二是系统安全保障措施不到位，日常运行管理不善；其三是自然灾害。
1、设备老化会使得在系统发生事故时，设备不能承受短时过载而发生瘫痪或不能快速隔离故障，造成事故范围的扩大，导致大停电事故。2005年5月25日莫斯科部分地区出现的停电就是由于设备老化所造成的，停电事故的起点恰吉诺变电站建于1963年，已使用40多年，电力基础设施没有及时更新，2003年8月14日的美加大停电也存在输电网严重老化的因素，事故前发生输电线路突然出现过载现象，按照设计，过载电流承受但却导致了输电线路温度急剧升高，并随高压电线急剧扩散，最终烧断，从面引起连锁反应。
2、系统安全保障措施的实施和加强日常运行管理是为确保不发生大面积停电和在发生大面积停电时快速恢复系统正常运行的重要技术手段。
3、自然灾害是造成电网大面积停电的另一重要“杀手”。2005年1月8日，就是因为飓风袭击造成了瑞典西南部的大面积停电事故。同样，我国东南沿海地区也曾发生过因台风而造成的局部电网的大停电。
二、变电所全停的原因分析
造成变电所全停的原因可分为主设备原因、继电保护原因、直流电源原因、人员责任原因四个部分，这也是对变电所安全保障措施的实施和日常运行管理的不善所能体现的：
（1）主设备原因。主设备带缺陷或超试验周期运行，在发生系统故障时拒动，甚至爆炸殃及其它设备致使全所停电。
（2）继电保护原因。为了便于保护的运行管理，现在500kV系统保护配置上均采用相同原理，同一厂家的保护，同时微机保护得到了广泛的应用。保护二次接线松动、错误是造成保护拒动另一重要原因。
（3）直流电源的原因。
①保护直流电源小开关或熔丝的级差配置不当，造成直流短路时，保护直流电源小开关或熔丝越级跳闸，从而会使共用总直流电源小开关或熔丝的保护失压。②保护直流电源小开关特性配合不当造成越级跳闸，从而不能保证选择性、灵敏性和速动性的要求。③直流回路串入交流电源使保护误动或直流开关跳开。这都会造成系统故障时的保护拒动或误动，最终可能造成全所停电。
（4）人员责任原因。①人员业务素质不能满足实际生产的要求，对规程制度的理解和学习不够，各种规章制度在执行过程中存在偏差，工作的随意性大；②电网新技术、新设备相继
投入使用后，在岗人员对设备的技术性能、运行特点等掌握不全面，使得设备存在的缺陷不能及时发现，出现的故障不能及时消除或隔离；③新人员经验不足，错误或延误异常处理，从而影响电网和设备的安全运行。
三、系统发生大面积停电时，制约变电所系统恢复的原因及应对措施
系统发生大面积停电事故仅在经济上就将给国民经济和人民生活带来重大损失，快速恢复电网的运行是有效减少损失的重要手段。变电所是恢复电网运行的重要组成部分，但在发生大面积停电时变电所将会出现以下一些情况，制约电网的快速恢复：
1、所用电系统失去，此时仅由直流蓄电池对所内各保护、监控装置、事故照明等供电。按照电力工程直流系统设计规程，以变电所直流负荷10小时持续放电量作为蓄电池的选择容量，原则配置两组蓄电池。因而，若在发生大面积停电后，蓄电池组容量耗尽，即使可以恢复送电时也会因无直流控制电源而无法实现操作、恢复送电。
2、大面积停电变电所全停时，变电所所用电系统失去，开关储能机构电源、闸刀的动力电源也同样失去而不能实现操作。
3、长时间的大面积停电，会因通信设备供电电源包括电力网电话电源失去，造成变电所与外界的通信联系失去，影响到事故的快速处理，致使系统不能迅速恢复。
4、人员技术培训不到位，业务技能不够造成事故处理不当或不及时。
5、变电所技术管理不到位，造成事故处理依据错误致使事故得不到正确处理而扩大。
针对上述情况为确保系统需要时能及时、可靠恢复送电，应做好以下几个方面：
1、采取延长蓄电池放电时间的措施。根据变电所在系统大面积停电时的黑启动通道表，在变电所发生全停时，仅保留黑启动通道设备和必要的监控设备的直流电源，切断其它设备的直流；在有主、备设备的情况下，仅保留主设备的电源供给。在黑启动成功，再恢复其它设备电源。
2、变电所内设置小型发电机，以备在变电所所用电系统失去时，可提供临时电源，保证直流、交流电源供给。
3、通信设备电源系统设立两套完全独立的电源设备（AC/DC）；变电站应将通信设备作为重要直流负载。
4、加强人员培训，特别是岗位技能的培训。人员的培训应从实际出发，培训内容紧贴工作需要；采用“师带徒”等方式，增强新人员的经验，从而提高人员的整体技能水平。
5、加强变电所的技术管理，保证典票运规的正确；根据变电所实际运行运行情况，加强危险点分析和预控，做好薄弱环节运行注意事项和事故预案，定期开展反演。
6、根据系统不同的运行方式和变电所实际情况，适时地制订运行注意事项，为可能发生的事故、异常处理提供技术保障。

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