升壓站的安全管理可以說是發電廠安全管理的重中之重。升壓站不僅設備繁雜、日常檢修維護多、操作量大、工作環境復雜,而且,它是全廠電能外送的樞紐,一旦發生事故,輕則導致機組停機、線路跳閘,重則可能造成全廠停電,危及設備、人身和電網安全。特別是一些大型、老發電廠的升壓站,由于設備技術水平低、老化嚴重、設計理念落后,往往會存在許多安全隱患。
1淮北發電廠220kV升壓站介紹
淮北發電廠220kV升壓站最早投產于20世紀70年代末,主接線方式為雙母線加旁路,高層布置,隨著三、四期的擴建,目前有8路出線、5路進線,再加上備用變、母聯開關、旁路開關、2個避雷器間隔等共18個間隔,五期擴建工程正在進行中,建成后將新增2個間隔,最終達到20個間隔。如此龐大的升壓站在全國電力系統中也比較少見,根據有關規程規定,220kV升壓站間隔一般不超過15個。對于淮北發電廠來說,其220kV升壓站的重要性可想而知,但該廠是有著近30年廠齡的老廠,受歷史原因、客觀條件的制約,其220kV升壓站在安全方面存在許多先天不足,安全管理遇到很多困難,存在很多矛盾,主要表現在以下幾個方面。
(1)受到客觀條件的限制,該廠220kV升壓站采用高層布置,由于上、下層都有母線或設備,設備檢修、維護存在很大的困難。在進行設備檢修、維護時,檢修現場的上下、前后、左右都可能存在帶電部分,特別是進行開關、CT等的更換、安裝不得不使用大型起重設備時,工作區域往往極為狹小,稍不留意則可能造成放電現象的發生;另一方面,一旦上層設備出現問題,則可能危及下層設備,甚至釀成全廠停電事故。
(2)由于采用高層布置,其進出線不得不采用
上下翻轉的接線方式,為此,升壓站上層采用了大量水平及45。角的絕緣支持瓷瓶。這種布置方式的支持瓷瓶,由于重力作用其所受的橫向剪切力很大,隨著瓷瓶的老化,其抗剪切能力逐步下降,大風天氣或故障時,在電動力和自身重力的作用下很容易斷裂。據統計,建廠以來,該廠220kV水平及45。角的絕緣支持瓷瓶已先后發生斷裂10多次。
(3)設備落后、產品老化。原220kV斷路器采用液壓或彈簧機構SW4-220少油斷路器,刀閘為GW4-220刀閘。SW4-220液壓機構少油斷路器很容易出現液壓油大量泄漏,造成死開關現象,特別是在迎峰度夏期間,每年都要出現幾次。由于設備老化,GW4-220刀閘還容易出現機構卡死、刀口無法到位等異常情況。由于設計等級低和環境的惡化,許多瓷瓶外絕緣爬距不滿足現在本地區污穢等級的要求,需要進行調爬、更換。
(4)淮北發電廠裝機容量102.5萬kW,220kV
母線一旦停電,對淮北區域及淮北電廠送出負荷都要受到很大限制,因此母線停電非常困難。由于母線連接元件多,母線側設備特別是220kV母線側Ⅰ、Ⅱ刀閘往往無法得到有效的檢修維護。根據有關規定220kV刀閘一般每4~6年應大修1次,每1~2年應小修1次,每年應清掃1~2次,實際上往往無法做到。即使有機會停電,由于高層布置所帶來的檢修困難,如需要搭建龐大的腳手架等,停電的時間上往往滿足不了要求。
(5)由于母線龐大,再加上設備可能存在這樣
那樣的問題,每次倒母線操作都是一項非常復雜、艱巨的任務,往往存在很大的安全風險。
2升壓站安全管理措施
如何做好升壓站的安全管理,是發電廠安全管理的一項重點工作,必須從設備狀況、檢修管理、運行操作各方面進行深入的思考,采取有效的措施,消除升壓站設備及工作過程中的安全隱患,保證全廠及系統安全。
2.1加速設備技術改造,保證設備狀況良好
(1)220kV斷路器實行無油化改造,由LW15-252型SF6斷路器取代原SW4-220少油斷路器,至2002年底,220kV斷路器全部實現了無油化。
(2)更換220kV刀閘控制箱、導電桿等老舊設備。經過數十年的運行,許多設備都已嚴重老化,刀閘控制箱、導電桿存在的問題最為突出。220kV刀閘經常出現跳不掉、合不上或停在半路上的現象,多數是因為控制箱內的控制回路引起的,主要是一些接點氧化、接觸不良造成的。更換后,原來跳不掉、合不上或停在半路上的現象基本消除。
(3)水平及45。角的絕緣支持瓷瓶斷裂是威脅該廠220kV系統安全的最大隱患。經過華東電力設計院等部門計算論證,確定采用新工藝干式生產法生產的ZSW3-220/10k-3型瓷瓶取代原來的瓷瓶,耐剪切能力有了大幅度提高。
(4)對升壓站設備進行調爬改造。由于設計標
準低,原來的設備瓷瓶外絕緣爬電比距多數為
1.8kV/cm或2.0kV/cm,而淮北發電廠為Ⅳ級污穢區,設備瓷瓶外絕緣爬電比距應在2.5kV/cm以上。近年來,對220kV升壓站的設備瓷瓶外絕緣爬電比距進行了全面統計,擬訂了改造計劃,包括開關、避雷器、CT、PT的外絕緣瓷瓶、支持瓷瓶、刀閘瓷瓶等,不符合要求的,逐步進行更換。
2.2加強設備監督,及時發現、消除設備隱患
(1)做好設備的定期檢修工作,高壓預試工作,保護、儀表的定期檢驗、校驗工作,絕緣油、氣監督工作,避免升壓站設備超周期運行。淮北發電廠
220kV升壓站,經過多年的設備改造,設備狀況普遍好轉,但由于母線停電困難,母線側Ⅰ、Ⅱ刀閘往往無法根據有關規定進行及時的檢修,為此,對母線側Ⅰ、Ⅱ刀閘進行重點關注。
(2)加強設備的定期巡視檢查工作,特別是在迎峰度夏期間,不僅要增加巡視檢查的次數,而且要利用紅外線測溫儀、成像儀等先進儀器對升壓站的設備運行狀況進行定期普查,發現問題,做好記錄、待機處理。
(3)防污閃工作是升壓站安全工作的一個重點內容。除上述對外絕緣爬電比距不滿足要求的設備、瓷瓶進行調爬改造外,對升壓站設備必須做到逢停必掃。做好防污閃工作還必須做好大霧天氣的設備巡查工作,對有表面放電或電暈現象嚴重的瓷瓶和套管,要做好詳細記錄,以便于天氣好轉或有檢修機會時,有針對性地采取瓷瓶清掃、涂長效防污涂料、加裝(更換)硅橡膠傘裙或更換防污閃瓷瓶等措施,提高設備防污閃能力。
2.3加強檢修過程管理,防止人員責任事故
由于升壓站設備繁多,環境復雜,在升壓站開展檢修工作,稍有不慎,則可能造成人為責任事故,因此,必須加強檢修過程管理。在升壓站進行檢修工作,除根據《安規》采取必要的組織措施和技術措施以及遵守有關規程、規定外,還應特別注意以下幾個方面:
(1)升壓站應禁止機動車輛進入,不得已必須進入時,車輛的進出、行駛、操作必須有專人監護。升壓站使用的車輛一般有鏟車、升降車、吊車等,這些車輛在進出、行駛、操作過程中,一方面要防止碰撞設備,另一方面應注意與帶電設備的安全距離,特別是在吊車起吊設備時,必須有監護人員從不同的角度進行監護,注意保持足夠的安全距離。
(2)升壓站內應禁止使用鋁合金等金屬梯子,
必要時應搭腳手架。腳手架搭建、拆除和運送毛竹的工作必須監護到位,系統內因搭建腳手架造成的毛竹放電事故屢見不鮮,應引起足夠的重視。
(3)一些不常在升壓站工作的專業人員,由于
對現場情況不熟,對升壓站可能造成的危害意識不強,工作中的責任心不夠,往往一些簡單的工作,也可能釀成嚴重后果,應盡量避免這些人員在升壓站工作。必須進行工作時,工作前要向他們交代安全注意事項,落實有關安全措施。必要時,有關管理人員及升壓站設備專業人員要親臨現場監督、把關。
(4)加強升壓站外來施工人員的管理。由于各種原因,升壓站內的工作有時也不得不由外來人員進行,而外來人員對現場情況不熟,特別是一些不夠專業的隊伍,電力知識相對貧乏,沒有安全距離的概念,很多人認為只要不觸及運行設備即可。因此,加強對外來施工人員的管理尤其重要。一方面,在開展工作前必須向他們交代清安全措施、帶電部位、安全距離、工作范圍;另一方面,不能以包代管,現場必須有本廠專業人員全過程監護。
2.4加強運行操作管理,杜絕惡性誤操作事故
杜絕惡性誤操作事故,是電力系統“七無”安全目標之一。要杜絕惡性誤操作事故的發生,首先要有完善的“五防閉瑣”裝置,執行有關運行操作制度,如操作票制度,“五防閉瑣”管理制度等,但象淮北發電廠這樣龐大的升壓站,運行操作安全風險很大,必須進一步加強運行操作管理。特別是進行一些復雜操作如倒母線操作時,一方面運行有關管理人員要親臨現場,對運行操作安全進行把關;另一方面有關專業人員如開關、保護人員也要進行值班,以便隨時處理操作過程中出現的問題。
由于升壓站安全工作的重要性,升壓站存在的任何隱患都必須引起足夠的重視,升壓站進行的任何工作都可能釀成很嚴重的事故,都不能掉以輕心。升壓站的安全管理,不僅要加強設備管理,而且要加強制度管理,加強現場人員管理。各級管理人員要身體力行,深入現場,零距離管理,將各種行之有效的安全管理規定、安全技術措施落實在實際工作中。
1淮北發電廠220kV升壓站介紹
淮北發電廠220kV升壓站最早投產于20世紀70年代末,主接線方式為雙母線加旁路,高層布置,隨著三、四期的擴建,目前有8路出線、5路進線,再加上備用變、母聯開關、旁路開關、2個避雷器間隔等共18個間隔,五期擴建工程正在進行中,建成后將新增2個間隔,最終達到20個間隔。如此龐大的升壓站在全國電力系統中也比較少見,根據有關規程規定,220kV升壓站間隔一般不超過15個。對于淮北發電廠來說,其220kV升壓站的重要性可想而知,但該廠是有著近30年廠齡的老廠,受歷史原因、客觀條件的制約,其220kV升壓站在安全方面存在許多先天不足,安全管理遇到很多困難,存在很多矛盾,主要表現在以下幾個方面。
(1)受到客觀條件的限制,該廠220kV升壓站采用高層布置,由于上、下層都有母線或設備,設備檢修、維護存在很大的困難。在進行設備檢修、維護時,檢修現場的上下、前后、左右都可能存在帶電部分,特別是進行開關、CT等的更換、安裝不得不使用大型起重設備時,工作區域往往極為狹小,稍不留意則可能造成放電現象的發生;另一方面,一旦上層設備出現問題,則可能危及下層設備,甚至釀成全廠停電事故。
(2)由于采用高層布置,其進出線不得不采用
上下翻轉的接線方式,為此,升壓站上層采用了大量水平及45。角的絕緣支持瓷瓶。這種布置方式的支持瓷瓶,由于重力作用其所受的橫向剪切力很大,隨著瓷瓶的老化,其抗剪切能力逐步下降,大風天氣或故障時,在電動力和自身重力的作用下很容易斷裂。據統計,建廠以來,該廠220kV水平及45。角的絕緣支持瓷瓶已先后發生斷裂10多次。
(3)設備落后、產品老化。原220kV斷路器采用液壓或彈簧機構SW4-220少油斷路器,刀閘為GW4-220刀閘。SW4-220液壓機構少油斷路器很容易出現液壓油大量泄漏,造成死開關現象,特別是在迎峰度夏期間,每年都要出現幾次。由于設備老化,GW4-220刀閘還容易出現機構卡死、刀口無法到位等異常情況。由于設計等級低和環境的惡化,許多瓷瓶外絕緣爬距不滿足現在本地區污穢等級的要求,需要進行調爬、更換。
(4)淮北發電廠裝機容量102.5萬kW,220kV
母線一旦停電,對淮北區域及淮北電廠送出負荷都要受到很大限制,因此母線停電非常困難。由于母線連接元件多,母線側設備特別是220kV母線側Ⅰ、Ⅱ刀閘往往無法得到有效的檢修維護。根據有關規定220kV刀閘一般每4~6年應大修1次,每1~2年應小修1次,每年應清掃1~2次,實際上往往無法做到。即使有機會停電,由于高層布置所帶來的檢修困難,如需要搭建龐大的腳手架等,停電的時間上往往滿足不了要求。
(5)由于母線龐大,再加上設備可能存在這樣
那樣的問題,每次倒母線操作都是一項非常復雜、艱巨的任務,往往存在很大的安全風險。
2升壓站安全管理措施
如何做好升壓站的安全管理,是發電廠安全管理的一項重點工作,必須從設備狀況、檢修管理、運行操作各方面進行深入的思考,采取有效的措施,消除升壓站設備及工作過程中的安全隱患,保證全廠及系統安全。
2.1加速設備技術改造,保證設備狀況良好
(1)220kV斷路器實行無油化改造,由LW15-252型SF6斷路器取代原SW4-220少油斷路器,至2002年底,220kV斷路器全部實現了無油化。
(2)更換220kV刀閘控制箱、導電桿等老舊設備。經過數十年的運行,許多設備都已嚴重老化,刀閘控制箱、導電桿存在的問題最為突出。220kV刀閘經常出現跳不掉、合不上或停在半路上的現象,多數是因為控制箱內的控制回路引起的,主要是一些接點氧化、接觸不良造成的。更換后,原來跳不掉、合不上或停在半路上的現象基本消除。
(3)水平及45。角的絕緣支持瓷瓶斷裂是威脅該廠220kV系統安全的最大隱患。經過華東電力設計院等部門計算論證,確定采用新工藝干式生產法生產的ZSW3-220/10k-3型瓷瓶取代原來的瓷瓶,耐剪切能力有了大幅度提高。
(4)對升壓站設備進行調爬改造。由于設計標
準低,原來的設備瓷瓶外絕緣爬電比距多數為
1.8kV/cm或2.0kV/cm,而淮北發電廠為Ⅳ級污穢區,設備瓷瓶外絕緣爬電比距應在2.5kV/cm以上。近年來,對220kV升壓站的設備瓷瓶外絕緣爬電比距進行了全面統計,擬訂了改造計劃,包括開關、避雷器、CT、PT的外絕緣瓷瓶、支持瓷瓶、刀閘瓷瓶等,不符合要求的,逐步進行更換。
2.2加強設備監督,及時發現、消除設備隱患
(1)做好設備的定期檢修工作,高壓預試工作,保護、儀表的定期檢驗、校驗工作,絕緣油、氣監督工作,避免升壓站設備超周期運行。淮北發電廠
220kV升壓站,經過多年的設備改造,設備狀況普遍好轉,但由于母線停電困難,母線側Ⅰ、Ⅱ刀閘往往無法根據有關規定進行及時的檢修,為此,對母線側Ⅰ、Ⅱ刀閘進行重點關注。
(2)加強設備的定期巡視檢查工作,特別是在迎峰度夏期間,不僅要增加巡視檢查的次數,而且要利用紅外線測溫儀、成像儀等先進儀器對升壓站的設備運行狀況進行定期普查,發現問題,做好記錄、待機處理。
(3)防污閃工作是升壓站安全工作的一個重點內容。除上述對外絕緣爬電比距不滿足要求的設備、瓷瓶進行調爬改造外,對升壓站設備必須做到逢停必掃。做好防污閃工作還必須做好大霧天氣的設備巡查工作,對有表面放電或電暈現象嚴重的瓷瓶和套管,要做好詳細記錄,以便于天氣好轉或有檢修機會時,有針對性地采取瓷瓶清掃、涂長效防污涂料、加裝(更換)硅橡膠傘裙或更換防污閃瓷瓶等措施,提高設備防污閃能力。
2.3加強檢修過程管理,防止人員責任事故
由于升壓站設備繁多,環境復雜,在升壓站開展檢修工作,稍有不慎,則可能造成人為責任事故,因此,必須加強檢修過程管理。在升壓站進行檢修工作,除根據《安規》采取必要的組織措施和技術措施以及遵守有關規程、規定外,還應特別注意以下幾個方面:
(1)升壓站應禁止機動車輛進入,不得已必須進入時,車輛的進出、行駛、操作必須有專人監護。升壓站使用的車輛一般有鏟車、升降車、吊車等,這些車輛在進出、行駛、操作過程中,一方面要防止碰撞設備,另一方面應注意與帶電設備的安全距離,特別是在吊車起吊設備時,必須有監護人員從不同的角度進行監護,注意保持足夠的安全距離。
(2)升壓站內應禁止使用鋁合金等金屬梯子,
必要時應搭腳手架。腳手架搭建、拆除和運送毛竹的工作必須監護到位,系統內因搭建腳手架造成的毛竹放電事故屢見不鮮,應引起足夠的重視。
(3)一些不常在升壓站工作的專業人員,由于
對現場情況不熟,對升壓站可能造成的危害意識不強,工作中的責任心不夠,往往一些簡單的工作,也可能釀成嚴重后果,應盡量避免這些人員在升壓站工作。必須進行工作時,工作前要向他們交代安全注意事項,落實有關安全措施。必要時,有關管理人員及升壓站設備專業人員要親臨現場監督、把關。
(4)加強升壓站外來施工人員的管理。由于各種原因,升壓站內的工作有時也不得不由外來人員進行,而外來人員對現場情況不熟,特別是一些不夠專業的隊伍,電力知識相對貧乏,沒有安全距離的概念,很多人認為只要不觸及運行設備即可。因此,加強對外來施工人員的管理尤其重要。一方面,在開展工作前必須向他們交代清安全措施、帶電部位、安全距離、工作范圍;另一方面,不能以包代管,現場必須有本廠專業人員全過程監護。
2.4加強運行操作管理,杜絕惡性誤操作事故
杜絕惡性誤操作事故,是電力系統“七無”安全目標之一。要杜絕惡性誤操作事故的發生,首先要有完善的“五防閉瑣”裝置,執行有關運行操作制度,如操作票制度,“五防閉瑣”管理制度等,但象淮北發電廠這樣龐大的升壓站,運行操作安全風險很大,必須進一步加強運行操作管理。特別是進行一些復雜操作如倒母線操作時,一方面運行有關管理人員要親臨現場,對運行操作安全進行把關;另一方面有關專業人員如開關、保護人員也要進行值班,以便隨時處理操作過程中出現的問題。
由于升壓站安全工作的重要性,升壓站存在的任何隱患都必須引起足夠的重視,升壓站進行的任何工作都可能釀成很嚴重的事故,都不能掉以輕心。升壓站的安全管理,不僅要加強設備管理,而且要加強制度管理,加強現場人員管理。各級管理人員要身體力行,深入現場,零距離管理,將各種行之有效的安全管理規定、安全技術措施落實在實際工作中。