水电站运行管理期间风险查勘和评估 （par）-素质业务技能提高提升公司早会晨会夕会ppt幻灯片投影片培训课件专题材料素材

水电站运行管理期间风险查勘和评估（财产险、机损险）,主 题,一. 水力发电概述,二. 水电站的组成,三. 水力发电站主要风险,四. 水电站危险单位划分,一. 水力发电概述,一、水力发电概述,常见的发电厂：水电站火力发电厂（燃煤、燃油等）核电站太阳能发电风力发电地热发电海洋能发电磁流体发电氢能发电,一、水力发电概述,水力发电的概念水力发电就是利用河流中蕴藏的水能来生产电能。在天然河流上，修建水工建筑物，集中水头，通过一定方式将“载能水”输送到水轮机中，使水能旋转机械能带动发电机组发电输电线路用户。,一、水力发电概述 (水电站的分类),水能资源的开发方式：A、按落差方式分类1、堤坝式水电站（坝后式、河床式）2、引水式水电站3、混合式水电站B、按调节流量分类1、无调节（径流式）水电站2、日调节水电站3、年（季）调节水电站4、多年调节水电站C、按装机容量分类1、小型水电站（300MW）,水力发电的特点：1、水电站的初期投资较大（建高坝、水库、长洞或渠等）；发电成本低2、水电机组开停机迅速（调峰、调频、事故备用）3、水力发电污染少4、有综合效益（防洪、灌溉、航运、供水、水产养殖和旅游等）,河床式电站,葛州坝水电站,坝后式水电站介绍,当水头较大时，厂房本身抵抗不了水的推力，将厂房移到坝后，由大坝挡水。坝后式水电站一般修建在河流的中上游。库容较大，调节性能好。如为土坝，可修建河岸式电站。举世瞩目的三峡水电站就是坝后式水电站，其装机容量为18x200MW。,一、水力发电概述,坝后厂房,万家寨坝后式水电站,三峡水电站,挡水建筑物（砼坝）,泄洪建筑物,水电厂房,二. 水电站的组成,二、水电站的组成,A、水工建筑物1、挡水建筑物（砼坝、土石坝）2、引水建筑物（进水口、进水阀、隧道、调压井、压力钢管，蜗壳、尾水管及闸门等 ）3、泄洪建筑物（溢流坝、溢洪道、泄水闸）4、水电厂房（地面、地下、坝内、坝后、厂顶溢流和厂前跳流）B、水力机械1、主要设备（水轮机）2、附属设备（调速器、油压装置、进水阀、起重设备、技术供水系统、检修渗漏排水系统、透平油系统、绝缘油系统、压缩空气系统、水力测量系统、机修设备等）、电气系统1、电气一次（发电机、主变压器、断路器、换流设备、厂用变压器、隔离开关、互感器、避雷器、母线、电缆等）2、电气二次（自动控制、继电保护、二次接线、信号、电气测量等）3、通信、金属结构、作用：拦污、清污、挡水、引水、排水、排沙、调节流量、检修隔水等、一般包括：钢管、过坝机械、拦污栅、清污设备、闸门及启闭设备,二、水电站的组成,水工建筑物,二、水电站的组成 厂区枢纽,二、水电站的组成 厂房坝段典型剖面图,二、水电站的组成 厂房的组成,水电站厂房组成示意图,二、水电站的组成 主厂房的结构布置示意图,水电站厂房的结构组成,二、水电站的组成,水轮机是将水能转变为旋转机械能，从而带动发电机发出电能的一种机械，是水电站动力设备之一。,二、水电站的组成 水轮机分类,二、水电站的组成 水轮机的主要类型,反击式水轮机 (reaction water turbine) 定义：利用水流的势能和动能做功的水轮机称为反击式水轮机。原理：水流通过转轮叶片时，水流流速的大小、方向均发生变化，因此动量也发生了改变，水流产生反作用力，作用与每个转轮叶片，使转轮产生旋转力矩，从而做功。,二、水电站的组成 反击式水轮机类型,1.混流式：水流径向流入转轮，轴向流出。适用范围：H=30-700 m , 单机容量：几万kW-几十万kW适用范围广，结构简单，运行稳定，效率高，适用高水头小流量电站。,2. 轴流式：水流沿转轮轴向流入，轴向流出，水流方向始终平行于主轴。轴流定浆式：叶片不能随工况的变化而转动。轴流转浆式：叶片能随工况的变化而转动，进行双重调节（导叶开度、叶片角度)。,二、水电站的组成 反击式水轮机类型,3. 斜流式：水流经过转轮时是斜向的。转轮叶片随工况变化而转动，高效率区广。,二、水电站的组成 反击式水轮机类型,冲击式水轮机(Impulse water turbine)定义：利用水流的动能来做功的水轮机为冲击式水轮机。特点是由喷泉嘴出来的射流沿圆周切线方向冲击转轮上的水斗作功。 水斗式水轮机是冲击式水轮机中目前应用最广泛的一种机型。,二、水电站的组成 冲击式水轮机(Inpulse water tubine),二、水电站的组成 冲击式水轮机结构,二、水电站的组成 水斗式水轮机转轮,轮叶,轮盘,二、水电站的组成 蜗壳,蜗壳的作用是使水流产生圆周运动，并引导水流均匀地、轴对称地进入水轮机。,二、水电站的组成 尾水管,尾水管的作用是引导水流进入下游河道，并回收部分动能和势能。,二、水电站的组成 发电机类型及励磁方式,发电机类型悬挂式发电机 ： 推力轴承位于转子上方，支承在上机架上。 发电机的传力方式为： 转动部分重量(发电机转子、励磁机转子、水轮机转轮）推力头推力轴承定子外壳机座； 固定部分重量(推力轴承、上机架、发电机定子、励磁机定子) 定子外壳机座。,二、水电站的组成 悬式发电机,二、水电站的组成 普通伞式发电机,有上下导轴承。发电机的传力方式为：机组转动部分的重量推力头和推力轴承下机架机座。上机架只支撑上导轴承和励磁机定子。,安康坝后水电站厂房(发电机层),发电机的布置型式,上机架埋入式：发电机定子和上机架埋入发电机层楼板下机坑内。发电机层较宽敞，水轮机层高度大,采用较多。适用于单机容量在100MW以上的大型机组。,二、水电站的组成 主变压器,二、水电站的组成 主变压器场的布置原则,主变压器的位置应结合安装、检修运输、消防通道、进线出线、防火防爆要求确定。 (1) 尽量靠近厂房，以缩短昂贵的发电机电压母线长度，减小电能损失和故障机会，并满足防火、防爆、防雷、防水雾和通风冷却的要求，安全可靠； (2) 尽量与安装间在同一高程上，便于主变压器的运输、安装和利用轨道推进厂房的安装间进行检修； (3) 变压器的运输和高压侧出线要方便，且变压器之间要留必要空间。 (4) 高程应高于下游最高洪水位，且四周设置排水沟。,二、水电站的组成 高压开关站,二、水电站的组成 高压开关站,高压开关站布置各种高压配电装置和保护设备。如电缆、母线、各种互感器、各种开关继电保护装置、防雷保护、输电线路以及杆塔构架。高压开关站一般为露天布置。应尽量靠近主变压器场和中央控制室，且在同一高程上。通常布置在附近山坡上，也有布置在主厂房顶上的。当地形较陡时，可布置成阶梯式和高架式，以减少挖方。当高压出线不止一个等级，可分设两个或多个开关站。,三. 水力发电站主要风险,保险风险、财产一切险风险 自然灾害意外事故、机器损坏险风险 意外事故保险标的水工建筑物 / 水力机械 / 电气系统 / 金属结构,三. 水力发电站主要风险,土石方工程（基础开挖、地下开挖工程、锚喷支护）(某水电站边坡滑塌，损失1亿元；电站船闸开挖塌方、暴雨）基础工程钢筋混凝土结构工程（砼坝）（砼裂缝；充水调试时，隧道内塌孔）砌体工程钢结构工程（闸门）(检修闸门被水冲走）安装工程（水轮发电机组)装饰工程脚手架及高空作业（调压井、厂房）火灾及用电安全施工机具、设备注：临时工程发生围堰冲毁,工程项目存在施工风险 （CAR）,水电站工程施工风险 （CAR）,工程施工风险：A、工程中客观存在的风险1、主要表现（自然灾害；高边坡、高边墙的滑动、失稳；大跨度洞室的掉块、坍塌；地下洞群有害气体；机组的冲水调试等2、不可预见因素（地质勘察不能完整，使施工存在变数）B、施工作业中产生的风险1、主要表现（违章作业、违章操作和违章指挥）2、施工（施工工艺不合理、材料缺陷、设计错误等）,风险控制：1、在施工前,对将施工的危险点的状况进行科学的评估、分析和判断，有针对性地制定安全防范措施。2、根据工程施工的不同阶段，重点强调安全意识的提高，规程规范的执行以及详细分析可能存在的危险点并提出防范措施。3、在施工中落实控制措施，从人力、财力和物力来保证安全措施。,水电站的风险特点：临时工程风险高；开挖阶段风险高；暴雨、塌方、大风、洪水、雷电等和违反操作规程、爆破失控等。,三. 水力发电站主要风险 火灾,可能引起的火灾事故部位电气一次回路：发电机及其引出线、母线、电压配电设备、主变压器和高压开关站等。电气二次回路：机旁盘、励磁设备系统、中央控制室、各种互感器、表计、继电器、控制电缆、自动及远动装置、通迅及调度设备等直流系统。油系统（透平油和绝缘油油库，油管道法兰、阀门、轴承、调速系统）燃油罐区（油区、输卸油管道、输油软管）,电气设备过热引起火灾的可能原因短路：相线与零线之间或相线之间造成金属性接触即为短路。短路时温度急剧升高，引起绝缘材料燃烧而产生火灾。过载；电气线路或设备所通过的电流值超过其允许的数值则为过载。过载可引起绝缘烧毁。接触不良：电器连接部分常用焊接或螺栓连接，一旦松动，则连接部分接触电阻增加，接头过热，导致灾害。铁芯发热，铁芯绝缘损坏因发热量增大会产生高温。散热不良：电器散热措施受到破坏，会造成过热。电火花或电弧。电弧是大量电火花汇集成的。,三. 水力发电站主要风险 爆炸,可能引起的爆炸事故部位电气系统：主变压器、厂用变压器、厂用配电装置、部分交流、直流电系统；气压系统：高低压、压力容器、贮气筒、气管等；燃油罐区（油区、输卸油管道、输油软管）,电气设备过热引起火灾、爆炸事故的可能原因短路：短路温度急剧升高引起绝缘材料燃烧而导致爆炸。过载；过载可引起绝缘烧毁导致爆炸。电火花或电弧导致电气系统发生爆炸。压气设备使用操作不当造成超压、超温引起爆炸。,电气防火防爆基本措施按规范安装机电设备，保持必要的安全间距是防火防爆的一项重要措施。加强维护保养检修，保持电气设备正常运行：包括保持电气设备的电压、电流、温升等参数不超过允许值，保持电气设备足够的绝缘能力，保持电气连接良好等。通风：在爆炸危险场所如有良好的通风装置，能降低爆炸性混合物的浓底。采用耐火设施对现场防火有很重要的作用。如为了提高耐火性能，木质开关箱内表面衬以白铁皮。接地：爆炸危险场所的接地（或接零），较一般场所要求高。必须按规定接地。,三. 水力发电站主要风险 暴雨、洪水,暴雨、洪水会造成厂区内护坡损失；对于施工期间结构工程开挖形成直立边坡的稳定性形成影响，如果排水孔的疏排作用无法释放地下水对于坡体的压力、有效地降低坡内的渗压力，将会造成护坡的坍塌损坏。还可能渗入周围不利地质条件（如断层等）中，造成厂区内相关结构工程如尾水出口混凝土冲刷损失，部分结构地基淘空失稳、坍塌，导致相关安装的机电设备的连带损失发生等。,三. 水力发电站主要风险 水灾,水灾可能风险：垮坝、水淹厂房及厂房坍塌事故1、汛期2、病险坝3、洪涝灾害（厂房、泵房、变电所、进厂道路、其他设施；低洼地区和水库下游地区建筑物）4、上游跨坝及局部暴雨造成的山洪、山体滑坡、泥石流等山地灾害5、防汛薄弱环节6、排水泵房和水沟道7、大坝和启闭设备,风险控制垮坝、水淹厂房及厂房坍塌事故1、健全防汛机构，强化防汛抗洪责任制，有防汛预案，汛后总结整改。2、做好大坝安全检查、监测、维修及加固工作，确认病、险坝，立即采取补强加固措施。3、水电厂的防洪标准，有针对性的可靠防范措施。4、备足必要的防洪抢险器材和物质5、保证排洪设备和建筑完好状态。,三. 水力发电站主要风险 大坝裂缝,1、大坝裂缝有不同类型，有一种是贯穿性的裂缝，破坏大坝结构的整体性，影响大坝安全。另一种发生在大坝表面，很细很浅。2、产生表面裂缝的因素是多方面的：施工原因，如冬天没有把大坝表面保护好，产生温度裂缝；设计原因，表面裂缝一般对大坝的安全没有影响。但是在大坝上游面的垂直表面裂缝，将可能造成混凝土面板破损，蓄水后会成集中渗流，会对大坝或其他混凝土构件产生不利影响。 3、大坝还存在有洪水、地震等外部风险，还有管涌等内部风险。另外，漫坝、溢洪道损毁、管涌和渗透，以及滑坡等事故都会造成的安全失事和垮坝事故等。,三. 水力发电站主要风险 水轮机运行风险,振动：当出现水力不平衡或机械不平衡时，水轮机会发生水力振动或机械振动。严重时影响安全运行，甚至危害设备与厂房建筑物。 空蚀：水轮机设计制造不良、叶片不准确、选材不当或长期偏离设计工况运行（如低水头、低负荷或超出设计要求的吸出高度等）均可能造成水轮机过流部分，尤其是叶片与下环部分空蚀，严重时甚至造成叶片穿孔、局部断裂而被迫停机处理。随着空蚀的发展会使水轮机效率降低、振动加剧，危害机组寿命。 水导轴承烧瓦：水导轴承因油质不良、油量不足、冷却水量不足或水温过高而引起水导烧瓦。 剪断销折断：因设计不当或选材不适，而造成剪断销剪断频繁甚至导叶失控，将危及运行安全 。 其他部件损失：机组运行过程中发生的机组停运统计，强迫停运的原因主要 一般是 ： 自动化控制、检测元件故障； 自动装置制造工艺问题； 定子冷却系统纯水泵故障； 励磁变着火，变压器温度保护动作停机； 大轴绝缘降低，绝缘监视保护动作跳闸停机 安装、调试质量问题造成强迫停机；,三. 水力发电站主要风险 发电机损坏,发电机损坏事故1、定子绕组相间短路2、转子匝间短路3、发电机非全相运行4、发电机局部过热5、发电机内遗留金属异物6、定子接地报警7、转子绕组一点接地8、励磁系统故障引起发电机损坏,风险控制：1、对定子绕组绝缘用直流电压测量，不合格的及时消缺。2、在停机和大修中进行匝间短路试验，及时消缺。3、断开与主断路器连接在同一母线上的所有电源。4、检查问题并处理。5、建立严格的现场管理制度，防止螺钉、工具等遗留在定子内；大修时对端部紧固件紧固情况和铁芯边缘矽钢片有无断裂等检查。6、停机。7、查明故障点与性质，如是稳定性的接地，应立即停机。8、定期校验，规范操作。,三. 水力发电站主要风险 变压器和互感器损坏,风险：变压器、互感器 爆炸损坏事故1、变压器、互感器进水或空气受潮，套管雨闪事故2、变压器出口短路3、水冷却变压器的冷却系统泄漏4、变压器火灾 ：油浸电力变压器发生故障产生电弧时，将使变压器内的绝缘油迅速发生热分解，析出氢气、甲烷、乙烯等可燃气体，压力骤增，造成外壳爆裂大量喷油，或者析出的可燃气体与空气混合形成爆炸混合物，在电孤或火花的作用下引起燃烧爆炸。变压器爆裂后，高温变压器油流到哪里就会烧到哪里，致使火势蔓延。,风险控制：变压器损坏和互感器爆炸事故1、采取措施改进密封不良；注意套管的伞裙间距或采用加硅橡胶伞裙套等措施。2、进行相关检查并采取有关措施。3、少采用水冷变压器，油压大于水压，加强维护并采取有效的监测方法。4、加强油质量控制，对运行中油应严格执行标准。5、完善变压器的消防设施，并加强管理。6、注意套管的存放，试验和分析，及时处理套管渗漏油。7、缺陷严重要更换下来。,三. 水力发电站主要风险 电气误操作、压力容器爆炸,风险：电气误操作事故1、电气设备（发电设备、变电设备、开关柜等）压力容器爆炸事故1、超压2、压力容器定期检验3、不按规定检验、申报注册的压力容器，严禁投入使用。,风险控制：电气误操作事故1、严格执行完善的管理体系；远方和就地操作有电气闭锁功能；操作断路器或隔离开关时应以现场状态为准。压力容器爆炸事故1、在任何工矿下压力容器不超压、不超温；安全阀、压力表定期校验；安全附件（安全阀、排污阀、表计、联锁、自动装置）正常运行；规范压力容器检修操作。,三. 水力发电站主要风险 继电保护、开关设备事故,风险：继电保护事故1、继电保护“三误”事故（误碰、误接线、误整定） 开关设备事故1、断路器拒分、拒合和误动以及灭弧室的烧损或爆炸，液压机构的漏油和慢分2、隔离开关机械卡涩、触头过热、绝缘子断裂等3、GIS系统故障,风险控制继电保护事故1、贯彻各项规章制度及反事故措施，严格执行各项安全措施。开关设备事故1、开关设备应按规定的检修周期，加强对机构的检修。2、结合电力设备预防性试验，加强对隔离开关转动部件、接触部件、操作机构、机械及电气闭锁装置的检查和润滑，并进行操作试验。3、做好运行设备的气体监测和异常情况分析，监测包括SF6压力表和密度继电器的定期校验。,三. 水力发电站主要风险 接地网事故、污闪事故,风险：接地网事故1、接地装置的腐蚀2、设计和施工接地网存在问题3、设备失地运行污闪事故1、绝缘子的种类、伞型和爬距2、污秽及鸟粪3、潮湿地区,风险控制：接地网事故1、腐蚀严重的采用铜质材料的接地网2、焊接质量和接地试验符合规定，定期检测。3、检查设备与接地网连接情况。污闪事故1、完善的防污闪管理体系，注意设备选型。2、适时的保证质量的清扫，硅橡胶复合绝缘子提高抗污闪能力。3、安排清扫，提高爬距。,三. 水力发电站主要风险 供变电系统事故,风险：倒电杆塔和断线事故1、重要的跨越处（铁路、高速公路、通航河流、人口密集区）2、导地线、拉线金具3、洪水、暴雨冲刷区域的杆塔4、盗窃行为枢纽变电所全停事故1、变电所的一、二次设备2、电网3、开关设备故障4、接地网故障,风险控制：倒电杆塔和断线事故1、采用独立挂点的双悬垂串绝缘子结构。2、设计有防止导地线断线措施，不合格的金具不准安装。3、有防汛措施，基础护墙有足够强度和排水措施。4、取得当地政府和公安的支持，依靠群众搞好护线工作。枢纽变电所全停事故1、设备选型、运行中监视和试验。2、强化电网的运行管理和监督,三. 水力发电站主要风险 全厂停电事故,风险：全厂停电事故1、误碰事故按钮停机2、电缆火灾引发全厂停电3、母线接地或短路4、开关设备故障,风险控制：全厂停电事故1、保证蓄电池和直流系统及柴油发电机组完好;2、保证电气系统设备正确的动作;3、电动机事故按钮要加装保护罩，防误碰停机；4、使用阻燃电缆；5、选用高强度支柱绝缘子,电站环境等问题，可能引发民众骚乱,三. 水力发电站主要风险 水电站防护措施失效评估,水电站是一个综合性的系统工程，水工建筑物的设计等级和设防标准并不意味着其必然具有相应的灾害防护能力,电站建造期： 主要工程问题有坝基、坝肩抗滑稳定性和渗透稳定性，围堰稳定性与渗透，溢洪道和溢流坝下段冲刷，引水、导流隧洞围岩稳定性，厂房地基强度和变形，坝肩、船闸、厂房、临时及永久道路高边坡稳定性，库区塌岸、水库诱发地震问题等。一般来讲，工程的复杂性和工程难度与工程的风险高低成正比，工程存在的问题越多越难解决，表明工程可能的风险源也越多，风险也更高。建造期防护措施失效评估最有效的方法是根据工程进度，列举施工可能面临的各种工况组合，从中找出最不利的组合，评估损失后果，确定关键风险因素。,电站运行期：涉及引水、泄水、发电等各部分的调度运行，梯级电站在汛期还需要对行洪进行联合调度。在一定的条件下，如果调度运行失误，可能导致水电站在正常设防标准内出现较大的损失。运行期防护措施失效评估最重要的方法是评估电站运行管理监测制度的合理性、应急抢险方案的有效性，同时应了解电站各功能独立部分是否关联导致损失的波及，标的物空间是否毗邻等，从而确定在关键风险因素作用下的损失最大范围。,三. 水力发电站主要风险 人为因素风险评估,人为因素可能导致电站发生溃坝和厂房损毁的最严重损失后果，主要是设计风险和施工风险。,评估主要方法：1、勘测、设计、施工、监理等单位的资质（企业的勘测、设计、施工、监理的技术、装备和管理的综合能力）2、业主背景、资金来源、投资到位情况（资金造成工期延误的风险）3、新技术、新工艺（采用新技术、新工艺施工的工程风险也比成熟技术、成熟工艺的要大）4、工程施工进度（具有季节性施工要求的分项工程，一旦由于种种原因施工进度出现问题，此时所面临的风险发生了很大的变化，极易发生事故）5、承包商技能和诚信程度（培训、管理、经验等多方面的不足，在施工中不可能严格按照设计意图和操作规范作业，这样必然会加大工程的风险）,三. 水力发电站主要风险 巨灾风险的评估,巨灾（洪水、台风、地震等） 随着人口密度日益加大，保险价值集中度提高以及建筑行为不断扩张到存在高自然风险的地区等原因，近年来洪水、台风、地震等巨灾损失连创新高。2005年全球高达780亿美元的自然灾害保险损失中，90%是由风暴和洪水造成。 由于洪水、台风等巨灾风险的特殊性，即使保险公司按最谨慎的原则划分每一笔业务的危险单位，在发生重大自然灾害时，责任累积问题仍然难以避免。 我国是一个自然灾