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大型电力事故的案例分析

作者:原创论文网 时间:2017-03-25 14:27 加入收藏
摘要

  随着社会经济的不断发展, 使得城乡的用电需求也得到了大幅度的提升, 这也就导致了整个电网的结构变得更加复杂。 而一旦出现一些大型的电力事故(事件)势必会严重的影响了人们的日常生活与工作。 而对大型的电力事故(事件)进行科学的分析, 往往能够有效的找出电网日常运行中的一些不安全因素,以及这些因素可能带来的各种风险,从而帮助相关的工作人员采取一系列的措施来确保整个电网的正常运行。 而借助于事故树这一分析方法,能够借助于逆向逻辑进行演绎分析,来进行危险性的系统辨识与评价,这样就能够直接的分析出事故发生的相关原因, 并且可以在此基础上进行其事故发生间接原因的深入分析。
  
  1 大型电力事故(事件)分析方法
  
  1.1 事故树分析方法
  
  事故树分析主要是一种基于演绎分析的思想方式, 并且能够按照因果关系进行逐层深入的分析, 来充分的确定可能引起其顶上事件发生的一些基本事件, 并且将与该事故有着关联的所有事件用树形图的方式来形象的表现出来。 而利用树形图进行电力事故的定性分析过程中, 一般需要先求出该事故树的最小割集与最小径集, 再借助于相关的公式来计算出该基本事件的结构重要程度。 其中最小割集值得是可能导致顶上事件发生的最小事件的集合; 而最小径集则是本身不发生就能够有效的防止顶上事件发生的最小基本事件集合;而结构重要度则是指各个事件对于顶上事件发生影响的重要程度。
  
  1.2 BowTie风险分析法
  
  这种风险分析法是一种基于屏障防护理论分析方式,并在有着屏障理论思想这已基础上借鉴了事故树与事故树的相关分析流程,并从危险、顶级事件、威胁以及后果等因素的相互关系进行了详细的风险说明。 在事故树分析这一基础上,可以借助于 BowTie 风险分析法来对事故的风险进行科学合理的分析,并在评估的基础上制定相应的安全防护措施,而借助于这种风险分析方式, 还能够进行对策措施有效性的直观判别,图 1 则是 BowTie 风险分析方法与事故树分析法相结合的分析步骤。
  
  2 大型电力事故的案例分析
  
  本文以某市 220kV 的母线失压事件作为案例进行分析,在该事件发生时, 相关的电网运行人员正在进行母线侧边刀闸机构箱的更换工作, 而在检修的过程中某一刀闸发生了短路故障, 并迅速的引起了 #1、#2 与 #3 主变重瓦斯的误动,并导致了大规模跳闸这一电力事故的发生, 直接导致了 425 条配网线路出现失压现象, 并严重的影响了当地居民的正常生活与工作。
  
  2.1 进行事故树的分析
  
  (1)先进行顶上事件的确定 ,并且针对该事件 ,将大面积的跳闸停电作为顶上事件进行分析。
  
  (2)应当进行造成该顶上事件发生原因的调查与分析,一般会先从人为因素、 机器设备以及环境原因等角度来直接进行分析,并且通过一系列的调查与分析发现,该次事故产生的主要原因在于设备出现故障。
  
  而在面对该电力事故(事件)的过程中,可以从安全意识、作业程序执行以及电力设备与生产用具的使用等方面进行分析。 而利用事故树对已经发生过的电力事件进行分析时,其基本事件往往需要机遇调查结果进行选取。 而对该事件的分析如下所示:
  
  ①发生大面积停电的直接原因
  
  其原因主要在于 22035 刀闸短路(A1)以及 #1、#2 与 #3出现了主变重瓦斯误动(A2)。而 #3 主变的 22035 刀闸在发生了短路故障的情况时,其 #1、#2 与 #3 上面的穿越性电流所产生的短路点动力会直接导致其主变绕组的快速挤压以及扩张,并导致其本体油会迅速的朝着油枕方向流动,而当其经过了瓦斯的继电器会达到其动作值, 这样就直接的触发了其重瓦斯的继电器动作,并导致 #1、#2 与 #3 这主变三侧的开关跳开,并进一步的造成了线路的出现失压情况,从而导致了大面积的停电事件。
  
  ②出现主变重瓦斯误动的原因
  
  引起该事件的原因主要在于 22305 刀闸出现短路, 其瓦斯继电器的动作值太小,而在此过程之中,也并没有采取相应的防止重瓦斯误动的措施,这也就导致了该事件的发生。 而这三个原因若有一个原因不成立, 则无法造成该次大规模的停电事故。
  
  ③22305 刀闸出现短路的原因
  
  通过对该次事件进行分析, 发现刀闸出现短路是由两个事件组成的, 即是在进行工作的过程中判定了 22306 刀闸的合闸不到位或者是错误的判断了其刀闸在合闸位置。 而这两个事件也就共同导致了 22035 的刀闸出现了短路这种情况。
  
  2.2 利用BowTie进行可视化的分析
  
  借助于上述的事故树分析, 我们可以发现本次出现大规模停电事故的主要原因在于设备的质量不达标以及缺乏一个科学合理的日常维修计划。 因此相关的电力部门应当充分的针对这两个方面的原因,来进行相关防护措施的有效制定,从而有效的避免类似事件的再次发生。
  
  而设备质量不足以及缺乏日常运行维护这两个原因,归根结底在于电网在运行的过程中缺乏一个科学合理的管理体制导致的。 因此相关的管理人员应当从设备质量不足,缺乏日常运营维护以及缺乏电网运行管理这三个方面来进行 BowTie分析, 并且应当在充分的结合电网的日常管理这一基础上来进行安全防护屏障的有效设置。
  
  据相关统计, 本次的大面积停电事件所造成的损失有负荷损失、重要的用户停电以及相关设备损坏这三个方面,并且直接造成了 604kW 的负荷损失,两个重要用户停电以及其刀闸的三相动静触头等设备损坏。
  
  而借助于上述的 BowTie 分析,能够确定其设备的质量不足, 日常运行缺乏维护工作以及电网在运行过程中缺乏科学的管理是三个维修事件,而负荷损失,设备损害以及重要用户通电则是该次大规模停电事件的后果事件。 这也就需要根据电网设备的相关设计以及风险控制等情况来进行相关防护屏障以及安全措施的建立。 并就设备质量不足这一问题进行GIS 设备设计以及设备智联的控制安装 , 并且需要确保其售后的服务设备验收工作。 而就日常的运行维护状况不当这一情况, 则应当进行风险的辨识以及前进行设备的管控巡查化标准作业,并对该作业的过程进行合理的风险评估。 就电网的运行管理缺失这一问题, 则应当由相关的管理人员充分的完善现阶段的电网运行风险评估规则, 并且需要在调度自动化系统的功能模块以及其性能完善。 从而在电网运行出现故障的情况下,能够迅速的进行调整,从而快速的恢复电力的正常使用。
  
  2.3 进行结果分析
  
  通过事故树结构进行分析, 能够得出该次大规模停电事故发生的原因有着两个割集与九个径集, 这就导致了其事故防止的途径相对较多, 并且可以利用对割集中基本事件进行加强管理的方式来确保整个电网运行的安全性。 而该事件的最小割集都分为九个阶段, 这也就说明了该事故的发生时由于多方面的原因共同导致的,其发生的概率也相对较低。 而只要能够对这些基本事件进行有效的控制, 也能够很好的防止该类事件的在此发生。
  
  而通过 BowTie 来对该事故树的分析结果进行深入的分析,能够将其设备的质量不足、缺乏日常运行维护以及电网运行过程中缺乏合理的管理是三个主要的威胁时间, 而造成负荷的损失、 无法给重要用户进行供电以及造成设备的损坏则是主要的后果事件。 因此相关的工作人员应当在这些分析的基础上,建立起一个安全的防护措施,并且可以采用防护屏障以及控制措施这两种方式,来建立起一个可视化的 BowTie 风险分析图。
  
  3 结束语

  
  本文基于一次实际的电力事故来进行了事故树分析,并且找出了造成该次事故的割集以及径集, 并在进行了事故树分析的情况下,采用了 BowTie 分析法来准确的找出了发生该次事故的三点主要威胁以及其造成的相关事故进行了分析,并在此分析的基础上提出了建立防护屏障以及加强控制措施这两种防护方式, 来进一步的增强了该电网日常运行过程中的安全性与可靠性。
  
  参考文献
  
  [1]萧镜辉,梁伟民,吕 涛,等。事故树分析在大型电力事故(事件)调查中的应用[J].电气技术,2015,16(9):89~94.
  
  [2]杨瑞波。事故树分析法在电力事故分析中的应用[J].云南电力技术 ,2015,43(4):52~55.
  
  [3]赵 然。基于事故树的输变电项目安全预警管理研究[D].华北电力大学,2015.
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