黃石電網電力安全事故風險評估分析

摘要：為提高規范黃石電網調度系統運行管理工作，結合電網實際情況重新思考電網結構，超前策劃，全面梳理電網運行存在的風險及隱患。展開事故風險排查工作，對正常、檢修方式下可能造成事故的安全風險進行分析和排查，合理安排電網運行方式、制定負荷轉移方案及針對性的預控措施。

關鍵詞：電力安全事故應急處置 安全風險分析 預控措施

0 引言

我公司根據《電力安全事故應急處置和調查處理條例》（國務院令第599號）的事故分類，針對黃石電網網架結構、負荷分布、設備狀況，開展分析，查找電網薄弱環節，并對正常方式與檢修方式下可能造成事故的安全風險進行分析。現將有關情況匯報如下：

1 黃石電網現狀

1.1 黃石電網結構

目前黃石電網有500kV變電站1座，220kV變電站11座，110kV變電站80座（公司管轄46座，變電部19座、大冶13座、陽新14座、用戶降34座），66kV變電站5座（公司管轄2座，用戶降3座），35kV變電站10座（公司管轄5座，用戶降5座）。

黃石220kV電網以500kV磁湖變、220kV西塞山電廠（1#、2#、3#機）、220kV黃石電廠（209#、210#機）為電源中心向11座220kV變電站輻射220kV多環網的供電網絡。220kV變電站一般為雙主變，高中壓并列低壓分列運行，66-110kV變電站電源一般采用一主一備供電方式，變壓器為低壓分列運行方式。

1.2 黃石電網負荷情況

黃石地區負荷大工業所占比例高，工業用電及居民生活用電的比例約為80%、20%，工業負荷性質以冶煉高爐、礦山井下等高危用戶多，地區負荷率較高為90%。2011年黃石電網最大負荷達161.41萬千瓦，黃石地區最大日電量3404.7萬千瓦時，黃石地區年平均用電負荷105萬千瓦。

1.3 供電用戶情況

黃石電網供電用戶數情況統計表

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注：供電用戶是指依法與供電企業建立供用電關系的電能消費者。在《條例》用戶數統計中，將一個收費計量單位定義為一個用戶。

2 安全事故風險

2.1 電力安全事故判定標準

《條例》明確了電力事故主要分為特別重大事故、重大事故、較大事故、一般事故等四個類型，事故類型判別條件五項，涉及黃石電網有以下三個方面：

2.1.1 造成電網減供負荷比例。黃石電網屬于供電負荷在60萬千瓦以上的設區和縣的市級電網，對照條例可能構成重大事故、較大事故、一般事故三大類型事故，黃石地區目前下設大冶市與陽新縣兩個縣，對照條例大冶市屬于供電負荷在15萬千瓦以上的縣級市電網，可能構成較大事故、一般事故兩大類型事故，陽新縣不屬于“條例”所列考核范疇。

目前黃石電網年平均負荷為105萬千瓦，按《條例》規定減供60%以上負荷（63萬千瓦）構成重大事故；減供負荷在40%-60%之間（42-63萬千瓦）構成較大事故；減供負荷在20%-40%之間（21萬-42萬千瓦）構成一般事故。大冶市供電平均負荷為25萬千瓦，按條例規定減供負荷在60%以上負荷（15萬千瓦）構成較大事故；減供負荷在40%-60%之間（10萬-15萬千瓦）構成一般事故。

2.1.2 造成城市供電用戶停電的比例。黃石電網屬于供電負荷在60萬千瓦以上的設區和縣的市級電網，對照條例造成城市供電用戶停電的比例標準可能構成重大事故、較大事故、一般事故三大類型事故，黃石地區目前下設大冶市與陽新縣，對照條例大冶市供電負荷在15萬千瓦以上的縣級市電網，可能構成較大事故、一般事故兩大類型事故。

目前黃石電網總供電用戶為767273戶，其中35-110kV供電用戶33戶，10kV以下供電用戶767240戶。按條例規定造成70%以上用戶停電（537091戶）構成重大事故；造成50%-70%以上用戶停電（383636-537091戶）構成較大事故；造成30%-50%以上用戶停電（230181戶-383636戶）構成一般事故。大冶市供電總戶數為248487戶，按條例規定造成70%以上用戶停電（173940戶）構成較大事故；造成50%-70%以上用戶停電（124243戶-1739409戶）構成一般事故。

2.1.3 發電廠或者變電站因安全故障造成全廠（站）對外停電的影響和持續時間。對照《條例》，220千伏變電站因安全故障造成全廠（站）對外停電，導致周邊電壓監視控制點電壓低于調度機構規定的電壓曲線值，根據降低的幅值百分比及持續時間會構成較大事故、一般事故兩大類型事故。

目前，黃石電網主電源為500千伏磁湖變電站及黃石電廠、西塞電廠，通過黃石電網11座220千伏變電站環狀供電網絡互聯，某一電廠及變電站因安全故障不會造成黃石電網某一區域電壓下降嚴重。同時黃石電網無功設備比較充裕，無功優化系統投運正常，局部電壓波動可自動調節。經排查黃石地區電網內部出現因故障造成電壓降低構成事故可能性較小。

2.2 電網風險分析及預控措施

我們從電網正常方式和典型檢修運行方式兩大方面開展分析

2.2.1 電網正常方式下。一是排查220kV同桿架設線路：220kV磁下一/二回線、磁棲一/二回線、磁向一/二回線、塞韋線/韋棵線共桿架設，如出現任一同桿并架線路故障跳閘，均不會599#令所列的事故等級。二是排查220kV韋源口變電站單變、220kV單母線若出現母線、主變故障，造成220kV韋源口變電站全停，共計13萬千瓦負荷損失（占黃石地區用電負荷12%比例），造成停電用戶數45727戶，其中大冶停電用戶數10810戶（占黃石地區供電用戶總數6%，含所供陽新縣供電用戶，占大冶市供電用戶總數4.4%）不構成事故等級，但影響西塞山電廠上網通道，同時降低220kV姜家垅變電站的供電可靠性。三是排查黃石電網110kV串供網絡線路。如110kV板貓顧-顧棋線、棵顧宏線-顧棋線斷面不構成事故等級。四是排查110kV變電站任一主變故障跳閘均不構成事故等級。五是排查用戶側欠壓(失壓)脫扣保護動作負荷損失問題。

根據近幾年事故情況統計，10-220kV電網線路發生故障，保護動作跳閘后，普遍采用重合閘來保證對用戶的連續供電。一般在重合閘延時1～1.5秒的無電期間，用戶側低壓斷路器欠壓(失壓)脫扣保護瞬時或延時動作，根據負荷性質的不同，負荷損失大約在原有負荷的30％～70％。另外，由于短路故障造成變電站母線電壓降低，部分用戶側欠壓(失壓) 脫扣保護動作跳閘，負荷損失也較大，極可能造成黃石地區損失負荷大于21萬，大冶市網減供10萬負荷造成套用條例所列的一般與較大事故減供負荷的標準。

2.2.2 電網檢修方式。根據目前黃石電網的結構現狀，排查多個電網大中型檢修方式，分析黃石電網存在的安全風險如下：①500kV磁湖變電站220kV3#（4#）母線檢修，220kV4#（3#）母線故障。500kV磁湖變電站220kV3#、4#母線同時失壓，將會造成供黃石電網8條220kV線路停電，黃石地區220kV新下陸、鐵山、棲儒橋、姜家垅變電站四站僅由220kV港鐵一回線與220kV姜韋線供電，其中由于220kV港鐵一回線供電能力不足，極可能因過載而損壞，從而造成220kV姜韋線相繼故障停電，造成黃石電網大面積停電，共計60-70萬千瓦負荷損失（占黃石地區用電負荷的57%-67%比例），可構成重大事故等級。造成停電用戶數398516戶，其中大冶市停電用戶數153640（占黃石地區供電用戶總數51.2%，含姜家垅變電站所供陽新縣供電用戶，占大冶市供電用戶總數61.8%）可構成較大事故等級。

預控措施：a檢修方式下220kV郎鐵線、秀沙線必須合環運行。b根據省調穩定要求做好相應的負荷控制、方式調整工作，制定黃石電網負荷轉移方案，合理安排電網運行方式，通知富水電廠做好發電設備運行維護工作，確保發電機正常開機運行。c根據方式安排針對性地制定完善調度事故預案，精心操作，保證電網安全穩定運行。d保證重要設備運行安全。安排運維單位在檢修施工前對相關變電站及輸電線路進行特別巡視及紅外測溫，及時發現并處理設備缺陷；在施工過程中運行人員加強運行監控工作，特別是加強對重要斷面設備的巡視檢查，搶修人員必須24小時隨時待命，提高應急搶險、搶修能力，加強物資準備工作，確保施工期間電網設備故障時及時搶修。e做好重要供電用戶的供電安全預警工作，告之重要用戶供電風險，提前做好事故防范工作。

②220kV棲儒橋變、新下陸、向家灣、桃園變電站220kV、110kV任一母線或任一主變檢修。在上述檢修方式下，若另一運行母線、主變故障，在不考慮相應的自投裝置動作成功的情況時。

棲儒橋變電站另一運行220kV、110kV任一母線或任一主變失壓，將構成較大事故等級。

新下陸變電站另一運行220kV、110kV任一母線或任一主變失壓，將構成較大事故等級。

向家灣變電站另一運行220kV、110kV任一母線或任一主變失壓，將構成一般事故等級。

桃園變電站所供變電站無自投裝置，當另一運行220kV、110kV任一母線或任一主變失壓，將構成一般事故等級。

預控措施：制定負荷轉移方案，啟用220kV變電站防全停方式，合理安排電網運行方式；針對電網存在安全風險發布變電站220kV（110kV）單母線或單變運行期間電網安全預警通知。

③110kV棲馬線-下永馬線、下永馬線-棵永線供電斷面。在110kV棵永線檢修時，110kV永勝變由下永馬線供電，若110kV棲馬線、下永馬線任一線路故障跳閘，另一線路極可能因過載而損壞，在未考慮自投裝置動作情況下，將造成110kV馬叫、永勝、新葉三座變電站共計15萬千瓦負荷損失（占黃石地區用電的14%比例，占大冶地區用電負荷的60%比例），可構成較大事故等級。造成大冶市停電用戶數97322戶（占大冶市供電用戶總數39.2%），不構成事故等級。

考慮110kV馬叫、永勝、新葉三座變電站自投裝置動作成功情況下，造成共計約4.5-10.5萬千瓦負荷損失（占大冶地區用電負荷的18%-42%比例），可構成一般事故。

預控措施：制定負荷轉移方案，合理安排電網運行方式。

④220kV變電站全站停電影響。220kV鐵山、石板路、四棵、姜家垅、秀山、青港湖變電站在220kV、110kV母線或主變檢修情況下，若另一運行母線或主變故障，造成變電站全停情況下，損失負荷及斷電供電用戶數均未達到事故判定標準，暫不構成事故等級。

預控措施：啟用防全停方式，合理安排電網運行方式，將負荷進行相應的轉移。

3 電網事故風險排查結果及運行管理措施

3.1 電網事故風險排查結果

黃石電網在正常運行方式下如出現“N-1”情況，存在的安全風險暫不構成《條例》所列的事故等級。

黃石電網在檢修方式時，如出現以下六種情況將會構成《條例》所列的事故等級：一是500kV磁湖變電站220kV3#或4#母線檢修，若220kV4#或3#母線故障，將會構成重大或較大事故。二是220kV棲儒橋變電站在220kV任一母線或主變檢修等方式時，若因故障造成全站停電，將會構成較大事故。三是220kV新下陸變電站在220kV任一母線或主變檢修等方式時，若因故障造成全站停電，將會構成較大事故。四是220kV向家灣變電站在220kV任一母線或主變檢修等方式時，若因故障造成全站停電，將會構成一般事故。五是220kV桃園變電站在220kV任一母線或主變檢修等方式時，若因故障造成全站停電，將會構成一般事故。六是110kV棵永線檢修時，若棲馬線（下永馬線）故障，將會構成較大事故。

3.2 電網運行管理措施

3.2.1 做好電網發展規劃，加快建設堅強電網。加強電網規劃工作，完善網絡結構，新增500kV、220kV電源布點，解決目前黃石電網重要廠站單線、單變、串聯供電方式調整困難的局面，將220kV棲儒橋、新下陸、向家灣、桃園變電站所供負荷均衡轉移，解決因負荷較集中，一旦出現變電站全停將會構成事故等級的問題。

3.2.2 加強電網運行管理，落實事故風險防范措施。一是加強調度日常運行管理，強化電網運行日方式安全校核，優化停電計劃，加強重大風險分析研究，發布電網安全風險預警，合理安排運行方式，落實運行防范和控制措施，特別針對上述六類電網檢修的高風險方式，做好預控措施，調整電網運行方式，轉移供電負荷，防止構成電網事故及降低事故等級。二是檢修與運行管理，嚴防“三誤”的發生，嚴格控制斷面穩定限額，加強繼電保護和二次系統管理，對于重要供電通道在特殊方式下，采取蹲守措施。三是建立事故隱患排查治理常態機制，實施重大隱患掛牌督辦，大力推進應急管理工作，完善事故處置預案，做到措施有效、快速響應。

3.2.3 加強設備運行維護，提高設備健康水平。一是針對黃石電網老舊設備眾多的現狀，著力加強設備技術監督和運維工作管理。每年5月底前完成設備防雷預試和防雷整改，提高設備防雷設防等級。迎峰度夏期間，合理安排輸變配電設備的紅外檢測，及時處理發熱設備缺陷，以確保安全迎峰度夏。二是電網綜合性檢修期間，輸變配電運行單位根據電網預警要求，強化設備的特巡和電網保電工作，重點做好防外破工作。三是根據輸變電設備狀態評價結果，結合大修、技改、基建和業擴等項目，合理制定整改措施，并及時實施，以提高設備健康水平。

3.2.4 加強并網電廠管理，共保電網安全穩定。充分利用電力調度紐帶和手段，督促并網電廠加強發電機勵磁系統、調速系統、AGC、PSS、繼電保護和安全自動裝置等涉網裝置的管理和運行維護，加強運行監控，防止因無序脫離而影響電網穩定運行。

3.2.5 加強用電報裝管理，規避事故風險。加強供電用戶基礎性管理工作，統籌安排接入方式，合理配置廠站供電戶數，將供電用戶合理分布至各站、各出線，盡可能減少事故情況下對供電用戶的停電影響范圍，規避和降低事故風險等級。

3.2.6 加強供電用戶安全生產技術管理，防范用戶設備維護管理問題引起的電網安全風險。