自然灾害引发电网事故的典型案例分析

1、注：6GMK 对应 66: 中的页数顺序。注意事项 6GMK 等不读，以下为内容稿正式内容 6GMK 欢迎参加自然电网事故的典型案例分析课程课程的学习，本课程的学习时长大约为： 分钟。开始学习按钮进入本课程的学习。6GMK 本课程的制作为： ，来自广西电网公司北海。6GMK 通过本课程的学习，可以使调度岗位学员懂得：几种典型的自然电网事故的特点、自然电网事故的原因分析、发生电网事故时的注意事项掌握：几种典型的自然电网事故的特点、分析自然电网事故的原因，发生电网事故时的注意事项6GMK 课程说明“本课程通过课程学习使全体学员对自然电网事故的过程以及特点有一个总体认识，以及事故期间调度处置原则。适

2、用于电力相关专业的全体调度运行（副值、正值、值班长）”6GMK 课程分为三个章节，第一章是概述、第二章是典型案例分析、第三章是案例总结，最后设置总结测试章节对课程知识进行回顾，加强对课程内容的理解。6GMK 第一章：概述，本章主要简单介绍自然对电网的影响等基本概念 自然对电网的影响自然是指给人类生存带来危害或损害人类生活环境的自然现象。包括以下灾害：自然会损坏电网输变电设备，破坏电网构架，迫使电网终止对外供电，引起大范围停电事故。6GMK 台风对电网的破坏台风对电网的危害主要是台风风速超过路的原设计抗风能力，致使线路风偏过大，造成线路相间短路以及对杆塔放电甚至断线、杆塔倾倒等。Page81.3

3、对电网的破坏对电网破坏方式主要是导致电杆折断、倒塌，输电杆塔的损坏以及发电厂、变电站厂房设备等受到严重损坏。Page91.4 冰雪对电网的破坏冰雪对电网的破坏方式线路实际覆冰厚度与设计值相差较大,荷载过大断线和倒塔。Page101.5 其他自然对电网的破坏除了台风、冰雪、以外，洪水、沙尘暴等也会对电力系统造成很大的危害。Page111.6 自然大停电自然导致网结构遭到破坏，直接大停电，带来巨大的政治、经济影响, 甚至会引起社会的。Page121.7 近年来世界范围内的大停电近年来发生的部分电网事故列表（如图），可以看出每次电网大停电事故都造成了极大的损失。Page131.8 自然发生期间调度处

4、置原则1、迅速限制事故发展，消除事故根源并解除对人身设备的危胁。采取一切必要措施防止电网稳定破坏，系统运行参数的继续，系统频率和主要中枢点电压的大幅度下降。2、协助发电厂及枢纽变电站保厂（站）用电。3、尽快消除设备的过电流及过电压状态。4、尽快恢复用户供电，特别是优先恢复重要用户的供电。5、调整运行方式，使系统恢复正常。6、如遇不可预计的原因或复杂性系统故障造成全网全停，则应按电网“黑启动”方案，由调度指挥进行电网全停后的恢复工作。Page141.9 自然发生时电网调度运行需要注意1、要提前做好完备的事故处理预案、黑启动方案，开展联合反事故演习,提高调2、度运行的事故处理能力和应变能力，在启动

5、应急响应后调度员能够迅速按照预案处理事故。3、对各种临时电网运行方式进行详细的潮流稳定计算分析，为电网实时调度提供了有力的决策支持。4、电网运行方式安排上一定要“五个确保”原则，即“确保主网安全，确保重点城市供电、确保要害部门用电、确保重要用户用电、确保人民群众生活用电”。5、事故期间要精心安排与电网供电能力相匹配的运行方式，最大幅度地减少拉闸限电。6、要充分利用通信资源，确保调度数据和电力通信畅通。加强“三道防线”的运行管理，要根据电网网架结构变化及时调整继电保护定值。7、加强与气象部门联系，遇到性气候时能随时了解到天气的发展情况。Page15第二章：案例分析，本章主要介绍四个由自然的电网事

6、故典型案例分析2.1 2005 年海南电网“9.26”大面积停电事故Page162.1.1 事故概述2005 年 9 月 25 日晚 20:00 起，超强台风“”海南岛，造成海南岛大批 35kV 及以下配电设备受损和主网 110kV、220kV 大量线路发生性故障跳闸，继而造成海南电网全网。随后海南电网紧急启动黑启动方案并获得成功，次日统调(diao 第四声)负荷恢复 80%以上Page172.1.2 海南主网前的运行方式海南电网全岛 220kV 环网，沿西部走廊为双回路，东部和南部单回路，存在110kV 电网与 220kV 间的电磁环网，在发生大量线路跳闸后，全网统调(diao第四声)负荷从

7、 675MW 下降至 253MW 海南电网发生前运行方式如右图所示。海南电网孤网运行，网架比较薄弱，存在的。Page182.1.3 事故的主要经过从 25 日 20：00 至 26 日 01：00，海南电网持续发生了大量线路跳闸和负荷损失，全网统调(diao 第四声)负荷从 675MW 下降至 253MW，减少 62.5%.。26日 01:22:31,220kV 玉官线发生短路故障，玉洲侧保护拒动，导致事故扩大，引发部分电厂机组跳闸电厂部分机组跳闸后，系统有功出力，频率下降系统频率下降最终导致网内所有机组跳开，海南电网。Page192.1.4 海南电网黑启动过程海南电网全黑后，海南电网公司进行

8、电网黑启动，最后实现了海南电网黑启动成功，海南电网恢复运行。Page202.1.5 事故分析1、台风强度超过电力线路设计标准, 配网线路抵御强台风能力弱. 造成大量线路故障和电网大面积停电。2、海南岛植被丰富, 树种高大,电力线路走廊宽度和安全距离不够。3、海南孤网运行, “ 大机小网” 问题突出, 系统稳定水平低。4、第一道防线不够严密，台风造成 220kV 玉官线短路故障, 遇到 220kV 玉洲变电站 220kV 玉官线线路保护的直流电源异常, 保护拒动, 是主网的导火线。5、电网全黑后，海南电网多电源、多路径、分系统进行黑启动大大提了高黑启动效率。Page212.1.6 台风期间线路跳

9、闸后的强送原则台风期间对线路进行试送，能够有效的恢复线路送电，是保持电网稳定运行的有效措施，线路强送应该遵从以下原则：1、线路跳闸后，原则上应对变电站内一次设备和保护情况进行检查分析，符合规程中强送条件的，立即强送。2、对 220kV 及以下线路，若现场不具备设备检查条件，调度员在得到员汇报无异常信号后，考虑综合后可以直接操作开关强送一次。3、台风造成多次跳闸的线路，不宜短时间内多次强送（重要联络线除外），强送失败的线路原则上不转检修，应考虑台风移动速度、台风期间两个跳闸密集时段等，风力下降后再强送。4、对于未查明一二次设备而强送电的设备，强送后要及时分析保护动作情况，属误动的保护应尽快退出。

10、Page222.2 2005 年华中电网“2.72.16”大面积冰闪事故Page232.2.1 事故概况2005 年春节期间，华中地区罕见恶劣雨雪天气，覆盖范围大，时间跨度长，气温维持在-3-2 之间，造成电网设备覆冰严重，形成恶劣冰灾。湖南、电网相继发生输电线路大范围跳闸和倒塔事故，输配电设施严重受损，华中电网内20 条 500kV 交直流线路相继跳闸 70 条次，对电网的安全稳定运行造成较大影响。Page242.2.2 事故前运行方式事故前华中电网正常运行方式，因春节，电网负荷有所下降。川渝电网经500kV 三万线和万龙线与华中主网运行，湖南电网经 500kV线和江复线与华中主网连接，华中

11、电网通过直流 500kV 龙政线和葛南线向华东电网送电。Page252.2.3 事故的主要经过2 月 10 日，12:01 500kV线跳闸，12:23500kV 江复线跳闸。湖南电网与华中电网解列。13:13500kV线送电，湖南电网与华中电网恢复并列。2 月 15 日，12:17 500kV 三万线跳闸，12:23500kV 万龙线跳闸，渝电网与华中主网解列，川渝电网低频率运行 107 秒。12:59 从龙泉侧对 500kV 万龙线试送成功，13:09，从万县侧合环成功。川渝电网与华中电网恢复并列。Page262.2.4 事故的主要经过2 月 14 日，01:51 直流 500kVI 线路

12、故障停运。02:54 恢复运行。03:00II 线路故障停运，由于 500kV 极 I 线路恢复及时，避免了低谷时断发生华中电网功率过剩而华东电网大功率缺额的.事故期间华中电网先后 3 次与解列。Page272.2.5 事故分析1、大范围、长时间的恶劣雨雪天气，造成电网设备覆冰严重，是此次事故的直接原因。2、整个事故过程中，因联络线跳闸，先后造成了 7 次局部电网解列，出了部分地区电网结构依然比较薄弱。3、事故中跳闸线路很多，调度员在分析保护动作后，及时组织对线路进行强送，共强送线路 35 次，成功 28 次，大大改善了电网运行情况。4、第一道防线起到了快速切除故障的作用，在这次 500kV

13、电网的大面积冰闪事故中，故障设备的继电保护装置共动作 861 次，全部正确动作，快速切除了故障，将事故损失减少到了最低。Page282.2.6 冰灾的不同阶段调度机构的处理方法1、冰灾发展阶段：该阶段由于冰灾突然来袭并且来势凶猛，此时调度部门的主要任务应为确保主网安全稳定运行，确保重点城市、要害部门以及人民群众生活用电，尽量减少冰灾带来的损失。2、冰灾相持阶段:此阶段由于大量电力设施损毁造成的累计影响，调度部门的主要任务应为确保主网安全稳定运行，尽量避免地区电网出现全黑，对于已经全黑的电网应尽快实施黑启动方案，尽量保障要害部门以及人民群众生活用电。3、灾后重建阶段:这一阶段由于线路覆冰开始融化

14、，极易发生污闪和闪络，在方式安排上应充分考虑多条受灾线路相继跳闸对电网的影响，对于已确认是由于融冰导致跳闸的线路应尽快组织试送电,尽快恢复电网网架的完整性。Page292.3 2008 年汶川Page302.3.1 事故概况2008 年 5 月 12 日汶川特是建国以来破坏性最强、波及范围最广的一次，电网在此次中了极大程度的破坏。此次中,电网受损极为严重的地区包括、阿坝、德阳、绵阳、广元、雅安 6 市( 州) 、21 县。受损电网上至 500kV 主网, 下至 10kV及以下配电网, 电网供电负荷、供电电量及设备损失惨重。事故期间电网按正常方式运行。Page312.3.2电网破坏情况负荷损失情

15、况如图此次中电网负荷损失情况：四统调(diao 第四声)川电网负荷前为 1250 万kW, 损失了 397.8 万 kW，损失了 34.8%。Page322.3.3电网破坏情况线路损失情况如图此次中电网线路损失情况：受损的 2769 条 10kV 及以上线路中,已完全损毁的 162 条,其中 500kV2 条、220kV19 条、110kV1 条, 10kV140 条。Page332.3.4电网破坏情况变电站损失情况如图此次中电网变电站损失情况;因灾停运 35kV 及以上变电站 171座，500kV 变电站 1 座，220kV 变电站 13 座，110kV 变电站 66 座。Page342.3

16、.5 事故分析1.此次影响非常广泛，导致电网大范围的影响，全网负荷损失了 34.8%;2.电网输变电设备破坏非常严重，其中 10kV 及以上线路中已完全损毁的达 162 条，严重损毁的变电站 29 座, 严重损毁的 10kV 配变 2931 台，为后续恢复供电制造了非常大的。3.此次烈度超出了电力设施的设防烈度, 震中最大烈度达到 11 度, 而该地区电力设备的设防烈度为 7 度，因此要提高多发区电力设施抗震设防标准，尽量将损失降到最低。4.针对的特殊性，建立电网的应急响应机制，做到灾前预防、灾时应急、灾后快速恢复。Page352.3.6对电网影响的特点1、突发性，目前还无法准确；2、 影响广

17、泛性，一旦发生，震区周边广阔范围内电网均可能受到破坏；3、 破坏严重性，可能造成大量设备受损停运；4、难以恢复性，越靠近震中，电网受损越严重，电网能够迅速恢复供电的可能性就越低；Page362.3.7 调度运行应对的处理原则1、发生时，调度应及时避险，首先确保人身安全。2、人身安全得到保障后，调度应快速获取震后电网运行信息，优先稳住维持运行的电网，逐步考虑恢复失压、电网。3、兼顾人身安全和灾区供电的需求，优先保障抢险救灾、医院、通信、等重要负荷的供电。4、在应急处置过程中，还应综合考虑设备情况，避免因恢复不当造成设备损坏。Page372.4 2009 年11.10”巴西大停电Page382.4

18、.1 事故概况2009 年 11 月 10 日 22:13，巴西、巴拉圭两国电网发生大面积停电，巴拉圭基本全停，巴西损失负荷 28.83 GW，占巴西电网总负荷 47%，影响 6000 万人，占总数 25%Page392.4.2 事故前运行方式事故前全系统负荷 60775 MW，其中东南中西部电网负荷为38237MW。事故前负荷及主要断面交换潮流右图所示。从总体看，故障前巴西电网各断面潮流满足安全稳定准则，电压水平合理，主干网送电通道能够承受失去双回路的故障扰动。Page402.4.3 事故的主要经过22:1022:20 期间Itabera 开关站近区雷电频繁，伴随暴雨和大风，3 条 765k

19、V线路先后跳闸。稳动作作切除机组 3100MW 后系统仍失稳，南部和东南部电网开始振荡。大范围潮流转移及系统失稳振荡使得南部和东南电网 525kVBateias-Ibina 联络线跳闸。12s 期间，系统振荡导致其多回线路因距离保护动作先后跳开，电网四分五裂。Page412.4.4 事故的主要经过巴西多个城市在经历 4 个小时断电后陆续恢复供电，整个电网负荷平均恢复时间为 222min，其中东北电网负荷速度较快，大约 20min恢复。巴拉圭电网在事故后 15min 已逐步恢复供电Page422.4.5 事故分析1、天气引起多重故障。2水电站规模巨大的交流外送通道在Ivaipor 发电站与低电压输电网形成复杂的电磁环网是造成本次事故扩大的网架客观基础；3、线路保护装置不具备复杂故障情况下的选相功能，导致线路单相故障后没有重合闸就直接跳开；没有设置振荡闭锁逻辑，大量线路无序跳闸；4、第二道防线控制措施不够严厉和果断；5、若暂态稳定破坏后解列有关断面，再配合必要的低周减载等其他第三道防线措施，局部电网可以并存。Page43第三章，案例总结3.1 建立坚强合理的网架是是电网抵御自然的物质基础1、针对不同地区的自然特点，提高当地电网的相关设计标准