水電站全廠停電事故處理淺析

摘要：水電站全廠停電是水電站運行中造成后果很嚴重的一類事故，電站的供電可靠性、廠用電設計、備自投裝置等功能的可靠性顯得尤為重要。本文對某水電站全廠停電風險分析、影響及后果、應急處置等方面進行介紹，探討水電站全廠停電在水電站運行過程中應急處置及防范的重要性。

關鍵詞：水電站；全廠停電；事故；處理

一、全廠停電風險因素

水電站隨著輸出電壓等級升高，系統對其供電可靠性要求也越高，全廠停電風險因素也不盡相同，如送出線系統故障、主變跳閘、當一條出線線路停電檢修或線路故障而只有一條線路運行時，如遇到有檢修發生線路事故時，將會造成全廠停電、保護誤動、人員誤操作、自然災害等，以上因素皆有可能造成全廠停電，或者導致全廠停電事故發生。

二、全廠停電影響范圍及后果

發生全廠停電時會造成整個電站對外供電中斷，與系統失去聯系，或出現局域網運行，運行穩定性降低。同時出現機組跳閘，廠用電源全部失去，如果此時系統有功、無功不足，會發生頻率、電壓降低，甚至出現電壓崩潰、系統瓦解、大面積停電的事故，導致事故擴大。

三、全廠停電處理原則

（一）確保機組安全停機：發生全廠停電事故時，所有機組全部跳閘，有可能會造成機組停機流程無法執行完畢，嚴密觀測機組停機情況，手動輔助，確保正常停機，避免事故擴大。

（二）防止漫壩、斷流：發生全廠停電事故時，如果是低水頭電站，或者下游有通航、灌溉等最小流量要求時，必須啟動應急電源點，如柴油發電機恢復溢流設施母線電源，根據上游來水情況，開啟泄水閘，向下游提供不間斷流量，并避免漫閘事故的發生。

（三）具備黑啟動功能機組，應優先啟動：發生全廠停電事故時，關注具備黑啟動條件的機組備用情況，觀察調速器工作油壓，應大于導葉最低開啟、關閉油壓；檢查勵磁系統，勵磁柜冷卻及可控硅溫升情況，檢查直流系統蓄電池工作情況，確保正常勵磁，機組具備黑啟動條件；若依靠壓力油罐剩余油壓及直流蓄電池系統使具備黑啟動條件的機組不足以黑啟動時，迅速啟動柴油發電機組供廠用電，相繼啟動具備黑啟動條件的機組及其他機組并逐步恢復機組帶廠用電，以具備黑啟動條件的機組為優先的黑啟動電源。

（四）其他情況：當確定為系統崩潰事故后應立即將系統的所有開關斷開，當出現交、直流電源同時消失時，應該先恢復直流電源。

四、全廠停電處理措施及建議

本文以送出線系統故障、主變跳閘、機組黑啟動來示例說明在全廠停電時的處理措施及建議。

（一）送出線系統故障造成全廠停電

處理措施：出現此種情況導致的全廠停電時，應密切注意檢查機組停機情況，自動不成功手動幫助停機加閘，啟動應急通訊系統，匯報單位值班領導、按照調度權限管轄匯報相應的調度機構。在匯報的同時聯系調度機構是否為系統崩潰事故，是否應立即將與系統連接的所有開關斷開。如果僅是送出線故障造成的全廠停電，因有限采用保安電源，盡快由外來電源恢復廠用電，廠用電恢復后，檢查溢流壩設備供電情況，提起泄水閘，防止漫閘及下游斷流，此時即可啟動機組，機組恢復運行后，倒換廠用電恢復廠用正常方式，根據調度指令逐步恢復送出線路恢復運行，若僅是電廠內部送出系統故障，按照以上步驟恢復廠用電后，對電站送出線路及開關站進行詳細檢查，無明顯故障時，恢復送出線或開關站正常運行方式。

注意事項：此種情況處理時，運行值班人員應按照調度規程做好相應的事故匯報，同時應急處置時注意防止走錯間隔、防止誤操作等導致事故擴大的情況發生，同時優先保證人員安全。

本文重點對500kV線路設備運行規定進行闡述，500KV線路停送電操作應充分考慮線路充電功率對系統和線路末端電壓的影響，防止設備過電壓。線路停電操作時應先斷開線路斷路器，再拉開線路隔離開關，然后拉開母線隔離開關。送電時操作順序與此相反。500kV系統 4/3接線進行線路的停、送電操作時，應先斷開該進出線中斷路器，后斷開該進出線邊斷路器，送電時操作順序相反。4/3接線線路由兩個中斷路器間引出時，斷路器的分/合順序不作要求。站內接地開關合閘前，必須確認兩側隔離開關處于分閘位置；線路接地開關的分、合閘操作必須取得值班調度員許可，并現場確認線路無壓后方可進行操作。線路送電時斷路器必須具有完備的繼電保護；空載線路充電時應考慮充電功率可能引起的電壓波動以及線路末端電壓升高對變壓器的影響。

（二）主變跳閘造成全廠停電

處理措施：出現此種情況導致的全廠停電時，與上例相同，應密切注意檢查機組停機情況，自動不成功手動幫助停機加閘，啟動應急通訊系統，匯報單位值班領導、按照調度權限管轄匯報相應的調度機構。同時立即檢查跳閘主變中控保護屏、現地報警信息，若主保護動作，現地有明顯故障，主變無法短時間恢復，立即利用利用未跳閘主變恢復廠用電源，如全廠僅1臺主變，則按照送出線系統故障造成全廠停電的情況采用保安電源恢復廠用電，處理方法相同，本次不再贅述。

注意事項：此種情況處理時，運行值班人員在進行故障檢查前，因識別故障現場是否存在觸點風險，然后再進行相應的檢查和處置，避免造成人員觸電。

本文對主變事故時廠內處理原則進行闡述：變壓器跳閘時，應首先根據繼電保護動作情況和事故跳閘時的外部現象（變壓器過負荷、噴油、冒煙、著火等），判斷故障原因，然后進行處理。若差動和重瓦斯保護同時動作或僅重瓦斯保護動作，未查明原因和消除故障前不得送電。差動保護動作跳閘，在檢查變壓器外部和差動范圍一次設備無明顯故障，檢查瓦斯氣體及故障錄波器動作情況，確認變壓器內部無明顯故障，經生產副總經理或總工程師批準后方可試送，有條件時應進行零起升壓試驗。僅后備保護動作，檢查主變外觀無異常，外部故障消除或隔離后可下令試送；內部無明顯故障，經生產副總經理或總工程師批準后可試送，有條件時應進行零起升壓試驗。變壓器本體外其它保護動作，原因暫不明，經檢查變壓器本體和故障錄波情況，證明變壓器內部無明顯故障，經生產副總經理或總工程師批準后可試送，有條件時應進行零起升壓試驗。主變過負荷時，立即匯報調度進行負荷調整，同時應根據《主變過載能力表》規定允許的過負荷時間內降低負荷。

（三）利用機組黑啟動恢復廠用供電

黑啟動是指，機組勵磁以前，同期設備已啟動，如果沒有電網電壓，發電機斷路器立即合上，然后機組通過直流蓄電池系統勵磁，并升壓到發電機出口額定電壓，恢復廠用電。另外還可以通過啟動自備柴油發電機組，恢復廠用電，保持壓油罐油壓，啟動冷卻水泵等輔機，從而可以恢復機組運行。

處理措施：檢查具備黑啟動功能的機組壓油系統，配備的壓油系統壓油罐容積，工作壓力，在廠用電消失以后，壓力油罐儲存的能量依然能滿足機組黑啟動的要求。檢查機組調速系統，如果機組的調速器采用交直流雙路電源供電，在交流電源中斷時仍能保持正常運行，如調速器僅采用交流供電，則應根據運行規程進行操作，不具備黑啟動功能時，嚴禁進行黑啟動操作。檢查機組勵磁系統，如機組的勵磁系統采用交直流雙電源供電，起勵電源取至220V直流系統，能保證機組在交流電源中斷的情況下正常運行，廠內蓄電池容量也應滿足“黑啟動”的要求。檢查監控系統UPS電源，廠內計算機監控系統配備專用的不間斷電源裝置與專用的蓄電池組，在廠用電中斷的情況下，該蓄電池組能實現自動切換，正常承載負荷，保證監控系統在“黑啟動”過程中正常運行。檢查具備黑啟動功能的機組黑啟動開停機流程，滿足啟動條件，啟動具備黑啟動功能的機組，嚴密監測開機流程，避免低頻振蕩，若啟動不成功，采用保安電源恢復廠內供電方案。如果具備黑啟動功能的機組黑啟動成功，則按照廠內供電倒換操作規程進行操作，同時應密切監視機組運行情況。

注意事項：此種情況處理時，運行值班人員在進行機組黑啟動前，因識別機組黑啟動條件是否滿足，同時黑啟動成功后應立即按照運行規程恢復相應的廠用電運行方式恢復廠內重要電源供電。

五、防范措施

（一）注意應急物資儲備：電站應注意日常應急物資和裝備的儲備，做好應急電源、設施的檢查和維護，同時指定專人負責保管，并定期進行檢查，以保證其完好可靠。

（二）加強應急通信：水電站應建立應急通信網絡，各部門之間應建立應急通訊錄。各部門應急人員、專業負責人等人員必須保證通訊暢通。

（三）投入專項經費：按照規定標準提取應急經費，專門用于完善和改進應急體系建設、應急物資采購、應急預案演練和應急人員培訓等。保障應急狀態時的應急經費及時到位。

六、結語

全廠停電事故恢復正常運行后，應急處置人員應收集此次事故的相關材料，并整理歸檔，以總結經驗，為全廠停電事故的應急處理提高借鑒，并避免類似事件重復發生，同時在日常工作中完善相應應急預案、開展應急預案培訓、演練、修訂等工作。

參考文獻：

電力安全工作規程發電廠和變電站電氣部分（GB26860-2011）