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引发我国电网局部区域和 大面积停电事故原因的统计
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我国电网 防污闪措施的回顾和总结(一)

May 17, 2017 • Insulator / 绝缘子, 最近文章汇总

摘要:阐述了我国电网的主要污闪事故以及大面积污闪的危 害。总结了各个历史阶段我国在抗污闪方面的措施,提出绝缘子防冰闪、大型套管的防雨闪和复合绝缘子防鸟啄等都是 防污闪工作的重要内容,最后指出,应在“绝缘到位,留有 裕度”的基本原则下,制定电网灾害事故等级划分标准、绘 制相应的灾害等级分布图、提高事故多发地区的设防标准, 这对于防污闪工作具有重要意义。 关键词:污闪;外绝缘;污秽等级;复合绝缘子 0 引言 20 世纪 50—60 年代,我国电网尚处于局部区 域电网形成期,输变电设备污闪主要发生在沿海的 少数工业城市。当时,东北、山东、京津地区的线 路污闪跳闸率平均达到 0.002 次/(km⋅a);华东地区 接近 0.003 次/(km⋅a);20 世纪 70 年代,电网污闪 事故已分布于全国大多数省份[1]。20 世纪 70—90 年代全国电网每隔大约 5 a 就会出现一个污闪频发 年,而每一个频发年都与当年发生的局部区域性或 大面积污闪有关,如在 1974 年苏沪一带和 1990 年 华北(包括豫北和辽西)大面积污闪事故中,线路污 闪条次分别为当年全国污闪总条次的 36%和 71%, 因此,不杜绝大面积污闪就不可能把电网的污闪事 故控制在一个较低的水平。 本文将总结我国电网主要污闪事故以及大面积 污闪的危害,回顾提高电网抗污闪能力措施的发展 历程,提出未来防污闪工作的主要工作和发展趋势。 1 大面积污闪事故及其危害 自 20 世纪 80 年代至 21 世纪初,我国电网发 生局部区域性及大面积停电事故共 68 起,事故原 因的统计如图 1 所示[2-5]。其中,因区域性污闪及大 面积污闪引发的有 29 起,变电站和发电厂升压站 污闪引发的有 3 起,二者占总停电次数的 47%。 大面积污闪直接导致电网大面积停电。以自 20 世纪 90 年代以来发生的 3 次跨省区的大面积污闪 事故为例,1989 年 12 月底至 1990 年 2 月,河南北 网、河北南网、山西南部和中部、京津唐电网以及 辽宁的西部和南部相继出现大雾加雨或加雪,污闪 逐渐由南向北发展,先后有 172 条 110~500 kV 线路 大面积污闪(29 起) 违章施工(2 起) 线路放电(3 起) 其他自然灾害 (台风、暴风、沙尘 暴、雪灾等)造成 断线倒塔(6 起) 线路舞动(覆冰 +大风)(6 起) 线路雷击(7 起) 站误操作(6 起) 站违章(1 起) 站保护误动(1 起) 站设备故障 (4 起) 厂站 污闪 (3 起) 图 1 引发我国电网局部区域和 大面积停电事故原因的统计
第 34 卷 第 12 期 电 网 技 术 125 跳闸,其中81条线路停运,有27座110 kV和220 kV 变电站全部、部分或瞬时停电,给华北 2 市 4 省工 农业生产和人民生活带来重大影响;1996 年底至 1997 年初长江中下游 6 省 1 市持续大雾,华东和 华中 2 电网因污闪有 14 条 500 kV 线路和 46 条 220 kV 线路跳闸,3 座变电站(厂)停电,当年华北、 山东、西北等电网也因污闪有 18 条 330~500 kV 线 路、51 条 220 kV 线路,20 座 110~ 500 kV 变电站 停电或失电。2001 年 1—2 月,华北大部地区和东 北辽宁相继几次出现雪雨交加、大雾迷漫的天气, 污闪再次由河南电网经河北、京津唐移至辽宁电 网,共有 238 条 66~500 kV 线路、34 座变电站发 生污闪,沈阳 70%以上区域停电,邯钢停产,京 广电气化铁路中断。 除上述 3 次跨区域、跨省网的大面积污闪事故 外,自 1990 年以来全国各电网发生的局部区域性 (或称较大面积)污闪从来没有停止过,遍及青海海 东(1991 年) [6]、沪浙(1991 年)、四川成都清白江 (1992 年) [7]、江苏徐州(1991 年)、珠江三角(1992 年) [8]、晋中(1994 年) [9]、福建沿海(1996 年) [10]、陕 西关中(1997 年)、山东与京津唐局部(1998—1999 年) [11]、陕西渭南(2000 年) [12-13]、广东(2004 年) [14] 等电网。 污闪通常有 2 大特点:
1)多点同时,即在雾、 小雨等潮湿天气条件下会同时发生在多条线路的多 基杆塔和变电站多个设备上;
2)重合闸不易成功而 造成线路与变电站永久性接地事故。因此,污闪易引 发系统失去稳定而导致大面积停电。杜绝电网污闪事 故的发生,可以大大提高电网稳定运行的可靠性。
2 提高电网抗污闪能力措施的发展过程
2.1 第 1 阶段——人工清扫与等值盐密的测量 20 世纪 80 年代前是我国局部区域电网形成 期,电压等级限于 110~220 kV。当沿海及少数重 工业城市电网发生污闪时,为保证安全运行要求, 普遍采用人工清扫的办法应对污闪事故。由于电 网规模小、电压等级低,维护人员相对充足且责 任心强,人工清扫有很强的可操作性,同时,工 程设计因国家经济实力不足、从业人员多、技术 落后、对污闪的危害尚无深刻认识,用清扫弥补 绝缘配置不足有其合理性。随着对污闪即污秽绝 缘子表面沿面放电的进一步了解,东北电网首先 开始了等值盐密的现场测量工作,这为后来进行 污秽等级划分奠定了基础。
2.2 第 2 阶段——污秽分级标准、污区分布图的 绘制与调爬 20 世纪 70 年代工业较发达地区发生的污闪使 人们逐渐认识到,应将电网根据所受污染程度的不 同划分为不同的区域,依此进行绝缘配置。1983 年 4 月原水利电力部颁发了我国首个划分电网污秽等 级的标准,即水电技术字第 23 号文的附件《高压 架空线路和发变电所电瓷外绝缘污秽分级标准》。
与此同时,北京供电局等先后根据污秽等级的划分 绘出了所辖电网的污区图。 1990 年华北电网大面积污闪后,人们对大面积 污闪给电网带来的危害有了更清醒的认识,加大了 电网防污闪工作的力度。原能源部连续 3 a 召开全 国电网防污闪工作会议,出台了《关于防止电网大 面积污闪事故若干措施的实施要求》,明确了加强 领导、明确责任等 8 项内容。从管理方面讲,电力 系统各级管理机构都成立了相应的领导小组,设 计、基建和生产各部门责任明确,绝缘子全过程的 管理制度建立;从技术方面讲,在制定新污秽等级 划分标准的同时,全国电网开展电网污区图的绘制 工作,污闪多发区域开展了大面积的输变电设备特 别是线路的调整爬距工作,在调爬中复合绝缘获得 工业性大范围的应用。
Historical Review and Summary on Measures Against Pollution Flashover Occurred in Power Grids in China SU Zhiyi, LI Qingfeng (China Electric Power Research Institute, Haidian District, Beijing 100192, China) ABSTRACT: The main pollution flashover faults occurred in power system in China and the harm of large-area pollution flashover are expounded. The measures against pollution flashover adopted by domestic power systems in different historical stages are summarized. It is pointed out that the measures against flashover, including anti-ice flashover of insulators, anti-wet flashover of large-sized bushings and anti-bird pecking of composite insulators, are important contents in this field. Finally, it is also pointed out that to draft the standard to graduate the class of power system accidents caused by natural disasters under the principle of “ensuring sufficient insulation level and reserving margin” and to draw corresponding distribution map of disaster class as well as to enhance the preventing level have great significance for the prevention of pollution flashover.
宿志一,李庆峰 (中国电力科学研究院,北京市 海淀区 100192)

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