電力及變壓器反事故技術(shù)措施的形成與發(fā)展

王世閣，張軍陽，陳潤晶，龔晨斌

(1.國網(wǎng)遼寧省電力有限公司，遼寧 沈陽 110006；2.國網(wǎng)遼寧省電力有限公司電力科學(xué)研究院，遼寧 沈陽 110006；3.國網(wǎng)丹東供電公司，遼寧 丹東 118000；4.國網(wǎng)撫順供電公司，遼寧 撫順 112008)

“電業(yè)事故是工業(yè)上的一大災(zāi)害”，與事故做斗爭是電業(yè)部門永恒的主題。為此，多年來電力系統(tǒng)為減少事故發(fā)生，保證安全發(fā)電、供電做出了不懈的努力。針對電力系統(tǒng)各類設(shè)備在系統(tǒng)內(nèi)的運行表現(xiàn)和經(jīng)常發(fā)生的事故及故障，總結(jié)規(guī)律、制訂措施，減少同類事故發(fā)生的幾率，即“預(yù)防事故的措施”，簡稱“反措”。這既是電力系統(tǒng)多年運行經(jīng)驗的總結(jié)，也是減少各類事故發(fā)生的重要手段。事實證明，此舉對電力系統(tǒng)的安全、可靠運行起到了無可替代的作用，也是認(rèn)真貫徹、落實“安全第一、預(yù)防為主、綜合治理”方針的具體體現(xiàn)。

電力運行部門提出的“反事故技術(shù)措施”是各類設(shè)備多年運行經(jīng)驗的積累，也是從多次事故中總結(jié)的教訓(xùn)。因此，對產(chǎn)品制造、設(shè)備選型、電力安裝、調(diào)整試驗、生產(chǎn)運行等各方面都有參考價值和指導(dǎo)意義。同時相關(guān)各行業(yè)通過齊心協(xié)力、相互協(xié)調(diào)，變事后修理為事先預(yù)防。落實“反措”已成為電力系統(tǒng)各部門日常的、動態(tài)的行為，并根據(jù)設(shè)備變化，不斷修訂、完善各類設(shè)備的反事故技術(shù)措施。本文就電力反措的形成和變壓器類設(shè)備“反措”的制訂與修訂發(fā)展等方面進(jìn)行介紹，使人們更深刻地理解“反措”，從而更自覺地執(zhí)行“反措”。

1 “電力反事故措施”的形成

由于“電”是一種特殊的產(chǎn)品，決定了“電力反措”存在的必要性。我國“電力反措”的由來應(yīng)追溯到解放初期東北豐滿發(fā)電廠開展的“百件事故預(yù)想活動”。豐滿發(fā)電廠在建國初期的“一五”期間，由于大量新設(shè)備的投入、舊設(shè)備的老化加之缺乏管理經(jīng)驗，發(fā)電廠事故頻發(fā)：1953年6月—1955年10月連續(xù)發(fā)生220 kV母線鐵磁諧振過電壓、對地放電；新變壓器運行中發(fā)生高壓線圈匝間短路燒損事故；水輪發(fā)電機軸瓦絕緣不良，引起軸電流燒損軸承；BB-220空氣開關(guān)因消弧室密封墊圈位移、雨水進(jìn)入，造成對地閃絡(luò)，開關(guān)爆炸等。1954年，燃料工業(yè)部召開全國電業(yè)生產(chǎn)會議后在東北豐滿發(fā)電廠“百件事故預(yù)想活動”就開展起來。大家討論了本廠和外廠發(fā)生的事故，現(xiàn)有的和歷史發(fā)生過的事故，從每次事故中找出血的教訓(xùn)，大家對“預(yù)防為主”、“居安思危”、“舉一反三”、“警鐘常鳴”等警句有了更深刻的認(rèn)識?！皬淖顗奶幹?，向最好處努力”成為該活動的指導(dǎo)思想。通過對事故教訓(xùn)的討論，找出了預(yù)防各類事故的措施，這就是“電力反措”的雛形。

2 變壓器反事故技術(shù)措施的演變

變壓器是電力系統(tǒng)的重要設(shè)備，其運行狀況直接影響發(fā)電、電網(wǎng)以至電力用戶的生產(chǎn)安全和用電可靠性。

為了提高變壓器類設(shè)備的運行可靠性，根據(jù)事故發(fā)生原因和事故規(guī)律，在相關(guān)規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)之外，有針對性對某一時期多發(fā)事故提出防止事故的具體要求，力求不發(fā)生或少發(fā)生同類事故，這就是中國特色的“反事故技術(shù)措施”。另外，通過使用部門和制造部門良好協(xié)作，如原電力和機械2個工業(yè)部，針對一些普遍存在的重大問題(家族性缺陷)，共同組成調(diào)查組或攻關(guān)組，以解決一些重大的質(zhì)量問題，為提高變壓器制造質(zhì)量和運行水平起到了重要作用。

1975年，原水利電力部科技司針對當(dāng)時變壓器事故頻發(fā)的問題，召開了“變壓器技術(shù)經(jīng)驗交流會”，會議交流了各地變壓器事故及運行情況，討論了《預(yù)防變壓器事故的技術(shù)措施》。會后，下發(fā)了《變壓器技術(shù)經(jīng)驗交流會綜合簡報》?！额A(yù)防變壓器事故的技術(shù)措施》作為附件正式貫徹執(zhí)行。

1977年，原水利電力部以(77)水電生字第79號文件“關(guān)于發(fā)送《預(yù)防大型變壓器事故的技術(shù)措施》的通知”，將1975年的《預(yù)防變壓器事故的技術(shù)措施》修改后下發(fā)。

1978年，針對薄匝絕緣變壓器和圍屏樹枝狀放電及水冷卻器等故障，原水電部和機械工業(yè)部兩部以〔1978〕176號文件，又對“反措”進(jìn)行了完善，明確要求糾結(jié)線圈匝絕緣為1.95 mm，匝間工作場強不大于2 kV/mm等。

原水電部在1980年全國安全生產(chǎn)會議制訂了《安全生產(chǎn)中急需解決的若干技術(shù)問題》，共16項，其中包含了《預(yù)防大型變壓器事故的技術(shù)措施》的部分內(nèi)容。

原水電部以水電部(85)電生火字第129號頒發(fā)了《預(yù)防大型變壓器事故的技術(shù)措施》(適用于110 kV及以上的電力變壓器)，這是對1977年《反措》的進(jìn)一步修訂。同時明確對薄絕緣變壓器仍按部(83)生技字第103號文《關(guān)于薄絕緣大型變壓器返修處理的意見》的處理。

1987年，水電部將1980年安全生產(chǎn)會議制訂的《安全生產(chǎn)中急需解決的若干技術(shù)問題》根據(jù)新的情況予以修訂，由16項調(diào)整為18項，命名為《關(guān)于防止電力生產(chǎn)重大事故的重點要求》(簡稱十八項反措)，變壓器和互感器的反措列入其中。

電力、機械兩部對20世紀(jì)80年代的“反措”在1990年全國變壓器專業(yè)會上進(jìn)行了全面修訂，以能源電〔1990〕1083號文件下發(fā)，同時對廠用分裂變壓器、薄絕緣變壓器及老式電流互感器等提出了相應(yīng)要求和處理意見，對正確使用設(shè)備提出具體的指導(dǎo)意見。

1992年，原國家能源部對《防止電力生產(chǎn)重大事故的重點要求》進(jìn)行修訂，并將內(nèi)容由18項增加了“防止全廠停電”和“防止交通事故”，調(diào)整為20項，形成了《防止電力生產(chǎn)重大事故的二十項重點要求》(簡稱二十項反措)，變壓器、互感器列為第15章。

1996年9月，電力工業(yè)部以電安生〔1996〕589號文下發(fā)《關(guān)于印發(fā)〈變壓器類設(shè)備管理規(guī)定〉等三個文件的通知》，其中附件二為 《預(yù)防110-500 kV變壓器事故措施》；附件三為《預(yù)防110-500 kV互感器事故措施》。

2000年，國家電力公司以國電發(fā)〔2000〕589號文下發(fā)了《防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項重點要求》，其中“防止大型變壓器損壞和互感器爆炸事故”列為第15章。

2002年12月，國家電力公司發(fā)輸電輸〔2002〕158號文《關(guān)于印發(fā)〈預(yù)防110 kV-500 kV變壓器(電抗器)事故措施〉等兩個文件的通知》，其中附件1為 《預(yù)防110 kV-500 kV變壓器事故措施》，附件2為《預(yù)防110 kV-500 kV互感器事故措施》。

2004年，國家電網(wǎng)公司以國家電網(wǎng)生〔2004〕641號文下發(fā)《關(guān)于印發(fā)預(yù)防輸變電設(shè)備事故措施的通知》，《預(yù)防110(66)kV-500 kV變壓器事故措施》與《預(yù)防110(66)kV-500 kV互感器事故措施》作為文件的附件。

2005年6月14日，國家電網(wǎng)公司以國家電網(wǎng)生技〔2005〕400號文件下發(fā)“關(guān)于印發(fā)《國家電網(wǎng)公司十八項電網(wǎng)重大反事故措施》(試行)的通知”，它是在原國家電力公司《防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項重點要求》的基礎(chǔ)上組織制訂。變壓器和互感器分列為第9、10章。

2012年，國家電網(wǎng)公司以國家電網(wǎng)生〔2012〕352號文件下發(fā)了《國家電網(wǎng)公司十八項電網(wǎng)重大反事故措施(修訂版)》。變壓器、互感器分列為第9、11章。

2014年，國家能源局以國能安全〔2014〕161號文下發(fā)了《防止電力生產(chǎn)事故二十五項重點要求》，該要求是在2001年原國家電力公司《二十五項重點要求》的基礎(chǔ)上制定的。對《國家電網(wǎng)公司十八項電網(wǎng)重大反事故措施(修訂版)》的9和11章進(jìn)行了引用，將變壓器和互感器合并為第12章。

3 不同時期《變壓器反措》的主要變化

《變壓器反措》于1975年由原水利電力部科技司制訂，歷經(jīng)電力部、能源部、國家電力公司、國家電網(wǎng)公司，至2014年國家能源局以國能安全〔2014〕161號文下發(fā)文件，經(jīng)過多次修改、完善，并根據(jù)不同時期的事故特點，突出重點要求，每個階段都是與機械部密切配合，使《變壓器反措》更完善、合理，更具可操作性。不同時期變壓器反措對比見表1、表2。

1977年，水利電力部形成的《變壓器反措》共列出8項內(nèi)容，分別是：①預(yù)防變壓器絕緣擊穿事故，包括防止水分及空氣進(jìn)入變壓器等6項內(nèi)容共30條；②防止鐵芯多點接地及短路故障，包括吊檢時應(yīng)測試鐵芯絕緣等共6條；③預(yù)防套管閃絡(luò)爆炸事故，包括110 kV及以上套管進(jìn)行介損和電容量試驗等共5條；④預(yù)防引線事故，包括保持足夠的引線間及對地距離等共4條；⑤預(yù)防分接開關(guān)事故，包括變壓器安裝后投運前必須測量各分接位置的直流電阻等共3條；⑥防止變壓器油劣化，包括薄膜密封變壓器注油時防止假油位等2條；⑦防止變壓器火災(zāi)事故，包括變壓器干燥時做好防火措施等共6條；⑧預(yù)防為主，加強維護(hù)管理，包括有地震預(yù)報應(yīng)采取防震措施等3條。

1996年，電力部的《變壓器反措》較1977年有了較大變化，如預(yù)防變壓器絕緣擊穿事故，增加了防止工作電壓下的擊穿事故和防止保護(hù)裝置誤動拒動；防止鐵芯多點接地及短路故障，提出了鐵芯接地電流控制在300 mA的要求；預(yù)防套管閃絡(luò)爆炸事故，提出了防止雨閃，套管真空注油和出廠試驗采用實際套管等要求；防止變壓器油劣化，要求對開啟式儲油柜進(jìn)行密封改造等。

2000年，國家電力公司的《變壓器反措》預(yù)防變壓器絕緣擊穿事故、防止鐵芯多點接地及短路故障基本變化不大；預(yù)防套管事故一節(jié)增加了外絕緣要滿足地區(qū)污穢等級要求，防止污閃雨閃、工頻和雷電耐受電壓要高一級，進(jìn)行高原修正、500 kV套管宜選用導(dǎo)桿式結(jié)構(gòu)、投運前靜放時間：24/36 h、采用紅外成像檢查過熱及油位等要求；預(yù)防分接開關(guān)事故增加了掌握有載開關(guān)切換次數(shù)，操作頻繁可安裝在線濾油裝置的要求；防止變壓器油劣化增加了金屬波紋儲油柜防止焊縫開裂和導(dǎo)軌卡澀等要求。新增加了預(yù)防變壓器短路損壞事故和預(yù)防殼式變壓器事故等2章，明確優(yōu)先選用通過短路試驗的產(chǎn)品、采用半硬銅、自粘換位導(dǎo)線及硬紙筒等措施、減少調(diào)壓分接數(shù)量、分裂運行、加裝電抗器、出廠宜進(jìn)行頻響和低電壓阻抗試驗；出口短路后經(jīng)試驗再投入運行等要求。

《國家電網(wǎng)公司十八項電網(wǎng)重大反事故措施(修訂版)》將變壓器列為第9章，在內(nèi)容上進(jìn)行了較大調(diào)整，按設(shè)計階段、制造階段和運行階段進(jìn)行分述。

將防止變壓器出口短路事故列為第一章，明確了全過程管理，240 MVA及以下應(yīng)選通過突發(fā)短路試驗的產(chǎn)品；220 kV及以上變壓器駐廠監(jiān)造驗收、變電站10 kV出口2 km內(nèi)宜采用絕緣導(dǎo)線，全電纜線路不應(yīng)采用重合閘、應(yīng)開展抗短路能力的校核等要求。

增加了防止變壓器保護(hù)事故，明確本體和有載開關(guān)重瓦斯保護(hù)投入跳閘，需退出應(yīng)經(jīng)批準(zhǔn)并限期恢復(fù)；輕瓦斯動作應(yīng)取氣檢驗，同時取油，查明原因并排除等要求。

防止變壓器套管事故中增加油紙電容套管最低環(huán)境溫度下不應(yīng)出現(xiàn)負(fù)壓，防止取油造成其負(fù)壓。

表1 不同時期變壓器反措對比1(1977—1996)

續(xù)表

表2 不同時期變壓器反措對比2(2000至今)

續(xù)表

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續(xù)表

續(xù)表

續(xù)表

2014年，國家能源局關(guān)于印發(fā)《防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項重點要求》，其中變壓器、互感器列為第12章，內(nèi)容基本采用了《國家電網(wǎng)公司十八項電網(wǎng)重大反事故措施(修訂版)》，僅增加了變壓器在遭受近區(qū)突發(fā)短路后，應(yīng)作低電壓阻抗和繞組變形試驗并與原始記錄對比，判斷無故障方可投運；運行10年以上變壓器油測糠醛含量對不同油種混油應(yīng)慎重；用戶必須存有套管將軍帽結(jié)構(gòu)圖等內(nèi)容。

4 結(jié)論

a. 電力反措是通過總結(jié)系統(tǒng)發(fā)生各類事故的教訓(xùn)，找出防止同類事故發(fā)生的具體措施。每一項措施都是付出代價的教訓(xùn)，因此對每一項反措都必須認(rèn)真落實。

b. 變壓器是電力系統(tǒng)的重要設(shè)備之一，變壓器事故一般難以預(yù)知，事故難以重復(fù)、分析困難，事故損失較大、修復(fù)周期長，變壓器事故對系統(tǒng)安全、可靠供電影響較大，落實變壓器反措，減少事故發(fā)生尤為重要。

c. 電力部門的領(lǐng)導(dǎo)對《反事故技術(shù)措施》一貫十分重視，各屆、各級領(lǐng)導(dǎo)都對執(zhí)行反措提出具體要求。反措作為安全生產(chǎn)的重要組成部分，將認(rèn)真抓逐項落實作為安全生產(chǎn)的重要工作之一。

d. 部頒反措適用于全國，但我國地域?qū)拸V，氣候條件差別大，因此，不同地區(qū)根據(jù)地區(qū)特點制定適合本地區(qū)的補充措施，做到有的放矢，如東北電管局20世紀(jì)70年代以來制訂了多項補充措施，對保證設(shè)備安全起到了重要作用。

e. 執(zhí)行反措是一個動態(tài)過程，措施在不斷發(fā)展、完善。不同時期又針對這一階段的具體問題和多發(fā)事故制定有針對性的措施，如1978年反措重點是防止圍屏樹枝狀放電、水冷卻器故障，2010年反措將防止電動力破壞列為重中之重等。

f. 反措從主要是技術(shù)措施向技術(shù)措施兼管理措施轉(zhuǎn)變，例如國網(wǎng)公司的變壓器反措強調(diào)了選型、訂貨、驗收及投運的全過程管理，對設(shè)計、監(jiān)造、抽檢等都提出了具體要求，并按設(shè)計制造、運輸安裝、設(shè)備運行不同階段提出要求。

g. 隨著電網(wǎng)規(guī)模的擴大和技術(shù)進(jìn)步，越來越強調(diào)精細(xì)化管理。反措也進(jìn)行了適應(yīng)現(xiàn)階段的調(diào)整，更多注意細(xì)節(jié)，更多強調(diào)管理。事實證明，精細(xì)化管理對控制設(shè)備事故起著不可替代的作用，很多事故原因可以歸結(jié)為疏于管理。