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烏魯木齊電網(wǎng)3.14系統(tǒng)事故分析

文檔作者：安志剛文檔來源：新疆電力調(diào)度通訊局		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年10月24日
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《新疆電力 】996年第3期總第50期
烏魯木齊電網(wǎng)3．14系統(tǒng)事故分析
弋 f{{
新疆電力調(diào)度通訊局 安志剛(鳥魯木齊830002)
? ? ? ? ? 一? ? 析
了事故原因、暴露的問題和造成的損失髓應(yīng)當(dāng)吸取的教iJ4．有利于加強電網(wǎng)建設(shè)和運
行管理。
[關(guān)鍵詞) 烏網(wǎng) 3．1 4 系統(tǒng) 瓦解 事故
一九九五年三月十四日．烏魯木齊電網(wǎng)
(簡稱烏網(wǎng))經(jīng)受了一場歷史上罕見的大霧侵
襲．造成大面積污閃的嚴(yán)重事故，當(dāng)時鳥魯木
齊地區(qū)氣溫?2"C 2℃ 之間．空氣相對濕度
達(dá)到l00 ．能見度只有6米左右，個別地區(qū)
形成細(xì)雨，風(fēng)力3級左右．致使烏網(wǎng)大量輸電
設(shè)備絕緣水乎急劇下降，從而發(fā)生大面積污
閃，多條線路跳閘，以及繼電保護拒動，致使
事故擴大．最終導(dǎo)致系統(tǒng)瓦解。
本事故雖然發(fā)生在1 995年，至今已有一
年時間，但這次事故是烏網(wǎng)有史以來最嚴(yán)重
的一次系統(tǒng)瓦解事故。其中 污閃故障點多達(dá)
八處以上，全網(wǎng)220kV線路正常投入運行的
總共只有5條，有4條線路先后故障跳閘，
1lokV 線路有1 0條短路跳閘，llokV 及以
上變電站六座先后失壓，系統(tǒng)瓦解成三片，不
正常運行時間歷時20小時26分鐘，整 系
統(tǒng)甩負(fù)荷21．6萬千瓦，占系統(tǒng)總負(fù)荷
46．9 烏魯木齊市區(qū)甩負(fù)荷達(dá)j8．33 ，總
損失電量145萬千萬．時，因而是一次系統(tǒng)
重大事故．事故的原因是多方面的，也是復(fù)雜
的?，F(xiàn)重溫這次事故，并認(rèn)真分析研究，從中
可以吸取很多有益的經(jīng)驗與教訓(xùn)，以利電網(wǎng)
的建設(shè)和管理。
1 事故前的運行方式
3胄14日烏網(wǎng)無任何線路檢修．系統(tǒng)按
．
分析電 鱗嫡寺， 撕
正常結(jié)線方式運行，詳見系統(tǒng)接線簡圖，系統(tǒng)
總負(fù)荷約430MW ．瑪納斯發(fā)電廠(簡稱瑪
廠)4×】OOMW ，其中#2、3機組運行．帶負(fù)
荷約150MW 。紅雁池發(fā)電，一(簡稱紅廠)4×
25+4×500MW ，其中 #1．4-8機 #2、3、
5-8爐運行帶負(fù)荷爐運行帶負(fù)荷225MW。葦
湖粱發(fā)電廣(簡稱葦廠)總裝機容量50MW，
其中# 3-8機# 4、6、8爐運行帶負(fù)荷
25M W 。
2 事故情況分析
本次事故由于涉及面廣，且情況比較復(fù)
雜為便于對本次系統(tǒng)瓦解事故情況進行分
析，將事故情況列于表中(見事故情況表)。
由烏網(wǎng)系統(tǒng)接線簡圖可知．烏網(wǎng)以紅廠、
220kV 昌吉變電站(簡稱昌變)米泉變電站
(簡稱米變)三座樞紐變經(jīng)米昌線，紅米線、紅
昌線三條220kV 線路構(gòu)成220kV 三角環(huán)．
并以1lOkV 紅三線、三昌線和ll0kV 三宮
變電站(簡稱三宮變)與上述22okV三角環(huán)
形成llokV 與220kV 電磁雙環(huán)同。其l匕
1lokV環(huán)同線路，在正常運行方式下均以斷
環(huán)備用聯(lián)絡(luò)方式運牙 主力電廠瑪電以
220kV 瑪昌一二線經(jīng)昌變向主同輸送電力．調(diào)
峰電廠以askV 葦三一二線經(jīng)三宮變與系統(tǒng)
聯(lián)絡(luò)。
3月1 4日，1時l8分，1時22分。220kV
9
，
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環(huán)網(wǎng)線米昌線連續(xù)兩次瞬間單相及兩相接地
短路故障、高頻相差、零序1段、接地距離1
段保護動作兩側(cè)開關(guān)跳閘，第一次選相B
相，重合閘啟動重合成功。第二次選相B、C
兩相，重合閘未啟動(22(~kV 重合方式為單
相重合)．并從昌變側(cè)試送米昌線未成功(保
護動作同上)由此造成220kV 三角環(huán)缺一
邊。為加強電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)和保證米變供電的可靠
性，1時24分110kV米三線合環(huán)，這樣系統(tǒng)
形成以220kV 紅昌線、紅米線及l(fā)l0kV紅
三線、三昌線、米三線和紅廠、米變、昌變?nèi)龑m
變組成的電磁雙環(huán)網(wǎng)的特殊運行方式。然而
由于電磁環(huán)網(wǎng)的存在，造成烏網(wǎng)保護定值整
定為配合產(chǎn)生困難，并將保護不分配問題設(shè)
置在電網(wǎng)正常運行設(shè)定的斷開點，當(dāng)電網(wǎng)在
非正常運行方式下運行時，對11okV環(huán)網(wǎng)線
路出現(xiàn)保護不配臺，這給電網(wǎng)安全運行帶來
了隱患。
6時27分，由于110kV米鋁一二線#27—
29桿架空地線斷落，并搭在導(dǎo)線上使米鋁一
二線發(fā)生永久性接地故障．米側(cè)米鋁一二線
零序Ⅱ段距離Ⅱ段保護動作開關(guān)跳閘，同時
110kV米三線#31·32桿正好從米鋁一二線
該故障段線路橫穿而過，斷落架空地線正好
搭在米三線#31—32桿A、C相．造成米三線
A、C相斷線，且米三線合環(huán)為非正常運行方
式．米變11Okv母聯(lián)及主變11OkV 開關(guān)的
零序l段保護與該線路零序Ⅱ段保護時間配
合無選擇性，因此米三線故障、米變110kV
母聯(lián)(150)開關(guān)及#2主變ll0kV側(cè)開關(guān)零
序l段保護動作跳閘，米變110kV l母失壓
系統(tǒng)大面積甩負(fù)荷．并使得雙電磁環(huán)同中一
環(huán)永久懈環(huán)，形成以一條220kV 紅昌線與
110kV紅三線、三昌線及昌變、紅廠、三宮變
組成的電磁單環(huán)網(wǎng)，220kV 紅米線變成一條
輻射性線路，220kV樞紐變米變成為終端降
壓變，從而使得系統(tǒng)同架更加薄弱。可靠性進
一步降低，三廠之聞的聯(lián)絡(luò)減弱，且在米三線
故障之前，即6時1 3分ll0kV八鯉線A相
】0
《新疆電力91996年第3期總第50期
接地短路八側(cè)零序I段保護動作開關(guān)跳閘、
使系統(tǒng)失去經(jīng)l10kV紅八線八鯉線聯(lián)絡(luò)來
加強系統(tǒng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的可能性。
6時35分調(diào)度還未來得及對系統(tǒng)進行
恢復(fù)時，系統(tǒng)沖擊再次發(fā)生。¨0kV重要環(huán)
網(wǎng)線紅三線c相接地后發(fā)展為三相接地短
路，兩側(cè)零序I段及距離Ⅱ段保護分別動作
開關(guān)跳閘，系統(tǒng)唯一環(huán)網(wǎng)解環(huán)．系統(tǒng)形成以
220kV 摳紐變昌變?yōu)橹行穆?lián)絡(luò)樞紐．以瑪電
經(jīng)220kV 瑪昌一二線到昌變?yōu)橐?端，以紅廠
經(jīng)220kv紅昌線到昌變?yōu)椤?端，及以葦廠經(jīng)
35kV 葦三一二線、三宮變、110kV ：昌線到
昌變?yōu)橐欢说娜藛尉€供電網(wǎng)絡(luò)．此時整個
系統(tǒng)處于瓦解的邊緣。
7時02分，11okV三昌線#l桿B、C相
發(fā)生接地短路，由于兩側(cè)零序保護裝置出現(xiàn)
問題(見表)產(chǎn)生拒動，故障越級昌變側(cè)
220kV#3、4主變零序過壓零寧過流保護動
作三側(cè)開關(guān)跳閘．三宮側(cè)#1主變110kV零
序過壓保護因故拒動，由35kV 側(cè)電壓閉鎖
過流保護動作301開關(guān)跳閘，#2主變
110kV零序過流保護動作跳閘造成三宮變、
昌吉變、110kV 母線失壓，由此葦廠與系統(tǒng)
解列，系統(tǒng)形成二片，以紅廠，220kV 紅昌
線、昌變、220kV 瑪昌一二線、瑪r組成的兩
端鏈?zhǔn)焦╇娤到y(tǒng)和以葦廠為中心的35kV放
射式供電系統(tǒng)。7時35分，由于三宮變值班
員判斷失誤(見葦三一二線電流到零，自行斷
開302開關(guān))，使三宮變?nèi)海秒娤?
失通訊中斷，給葦廠與系統(tǒng)并列造啦了困難。
這時調(diào)度為了加強紅瑪兩廠之間的聯(lián)系，并
使葦廠盡快與系統(tǒng)并列，經(jīng)對昌變110kV 母
線檢查未發(fā)現(xiàn)異常情況下 分別用#3、4主
變對昌變110kV I、l母線分別試迭，均未
成功(事后檢查為35kV 昌通一線故障．經(jīng)#
1、2主變反映到t1OkV 母線)．7時54分令
葦廠空出 組35kV 母線，調(diào)度力圖使葦，一
經(jīng)35kV 葦三一二線、三宮變、兒0kV 紅三線
與系統(tǒng)并列，但未及開始全部實施，系統(tǒng)i中擊
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叉一次發(fā)生。
7時45分，昌變220kV 紅昌線I母C
相瓷瓶爆炸．紅側(cè)零序l段保護動作，昌變由
于220kV 母差保護故障產(chǎn)生拒動，故障越
級，同時瑪廠瑪昌二線接地距離保護靈敏角
不對保護拒動，故障再次越級，使得瑪昌一線
接地距離Ⅱ段保護動作及220kV母聯(lián)#2
主變202開關(guān)復(fù)合電壓閉鎖過流保護動作開
關(guān)跳閘，造成瑪電220kV Ⅱ母，昌吉全所失
壓，紅廠與瑪廠組成的系統(tǒng)解列．并形成以瑪
廠與石區(qū)地網(wǎng)兩端供電網(wǎng)和以紅三為中心
220kV與1lOkV混合放射降式供電系統(tǒng)，整
個系統(tǒng)最終瓦解為以紅廠、瑪廠 葦廠為代表
的三個系統(tǒng)。
3 事故原因分析
由于烏魯木齊特殊地理位置與氣候環(huán)境
影響，個別地區(qū)污穢較重，當(dāng)輸電線路經(jīng)過一
個冬季的運行絕緣子表面受到嚴(yán)重污染．春
季來臨，冰雪溶化，空氣相對濕度增大造成線
路污閃事故增多。從歷年來柯閃事故的統(tǒng)計
來看，春季污閃占烏網(wǎng)全年污閃事故的 0
左右，長期以來電力局一直組織科研人員進
行研究，致力于徹底解決春季污閃問題，并取
得一些效果，部分地區(qū)污閃事故有明顯下降
的趨勢。另一方面，隨著國民經(jīng)濟發(fā)展電網(wǎng)建
設(shè)速度加快，技術(shù)人員數(shù)量及素質(zhì)跟不上電
網(wǎng)發(fā)展的需要。輸電設(shè)備的檢修與清掃質(zhì)量
有所下降，且初春時節(jié)烏魯木齊地區(qū)天氣還
比較寒冷，對輸電設(shè)備的檢修與清掃無法馬
上組織，由于上述原因，以及1 995年3月10
日前后，鳥魯木齊地區(qū)氣溫突然回升，在事故
發(fā)生當(dāng)日出現(xiàn)歷史上罕見的濃霧，天氣能見
度不足6米，空氣相對濕度達(dá)100 ，使空氣
絕緣水平急劇下降，從而造成大面積污閃系
統(tǒng)瓦解事故，同時由于保護人員疏忽和保護
裝置本身故障．使幾套保護拒動，線路越級跳
閘，擴大了設(shè)備停電范圍，造成事故性質(zhì)擴
c。
4 事故暴露的問題及對策
這次事故對鳥網(wǎng)造成了重大損失．無論
從技術(shù)上和管理上都暴露出一些問題，應(yīng)引
起我們的重視，并采取措施以防今后再次發(fā)
生類似問題。
4．1污閃事故是烏網(wǎng)頻發(fā)性事故，由于這次
天氣條件影響，以及線路經(jīng)過一個冬季的運
行瓷瓶污穢較重，從而釀成這次電網(wǎng)大面積
污閃．形成系統(tǒng)瓦解的重大事故，從中也反映
出烏網(wǎng)防污工作中存在很多薄弱環(huán)節(jié)，個別
穿越重污染區(qū)的線路瓷瓶仍為普通瓷瓶．未
更換成防污瓷瓶．且線路檢修質(zhì)量不過關(guān)．造
成了多條主網(wǎng)線路和重要用戶線路反復(fù)污閃
跳閘，使事故范圍逐漸擴大．以致系統(tǒng)瓦解，
教訓(xùn)是深刻的，困此加強防污工作的領(lǐng)導(dǎo)和
科研工作，進一步普查烏網(wǎng)污染區(qū)的分布情
況。在重污區(qū)試用硅橡膠合成絕緣子，采用防
污涂料．以及增大爬距，提高檢修清掃質(zhì)量．
并加強監(jiān)督檢查工作的力度，樹立電氣設(shè)備
以預(yù)防為主的方針提高電同抗御污害的能
力。
4．2 這次系統(tǒng)瓦解事故說明烏同結(jié)構(gòu)不夠
完善，電源分布也不太合理 一方面由于瑪廠
與系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)仍很薄弱，僅有瑪昌雙回線經(jīng)昌
變與系統(tǒng)聯(lián)系供電可靠性較差，在正常最大
運行方式時無法安排雙回線路的檢修，另一
方面在目前情況下，由于電源分布的不合理，
電網(wǎng)中的電磁環(huán)無法消除，使電網(wǎng)存在保護
不配臺點，且當(dāng)22OkV任何一條線路檢修或
故障，為了加強電網(wǎng)聯(lián)系電網(wǎng)就地按非正常
方式運行，出現(xiàn)保護不配使電網(wǎng)運行存有隱
患，以及重負(fù)荷區(qū)在東、主力電廠在西，形成
西電東送的局面．可喜的是1 995年3月
220kV 瑪米線建成送電，從而加強烏網(wǎng)
220kV網(wǎng)架結(jié)構(gòu)．使得瑪廠與系統(tǒng)的聯(lián)系加
強，提高了向系統(tǒng)供電可靠性，使得在正常運
行方式下不影響瑪昌一二線檢修，同時減少
出現(xiàn)多重電磁環(huán)的可能性，但是要徹底解決
11
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事 故 情 況 表
故障時間 故障地 故障類型 跳閘開茭 保護動作情況 備 注
o 1lOkV 接 地 距 離 l段
． 23 瑪東 二線 A相 接 地短路 兩 倒 開關(guān) Z
0
1：8，1：2。米22
昌
ok
線
V B 相及B，C 兩相 GX，3 I O ，
接地 兩側(cè)開關(guān) ZO 動怍
2：29，4：31， 11OkV A 相或C相單相 3 l o。
． 6 Zdz。動
：12，6：25， 米鋁一二線 接地短路 米側(cè)開關(guān) 作重臺成功
6 26
6{27 110kV A 相或 c相單 相 米側(cè)開關(guān) 3 I o。，zdz。重
米鉆一二線 接地短路 臺不成功
11OkV 八側(cè)3 I O 動作
6：13 八鯉線 B相接地 兩側(cè)開美 鯉 側(cè) 備 用 電 源
自投動作
2 11okV
：34 米甘線 C相接地 米側(cè)開關(guān) 3l 0。重臺成功
三倒3 I O ，來
6：27 100kV A 三 宮側(cè) 開關(guān) 及 米 側(cè) 側(cè) 1 50開美 3l
米 三 線 ，C 相斷 線 150開 關(guān) 102開 關(guān)
O ，#主變1 02
【0 。
三側(cè)PT 開口二三
100 c相0 54秒后為 紅側(cè)3【o 動作 角到保護屏電
6；35 kV紅三線 B，C相 o．68秒 為 兩側(cè)開關(guān) 三側(cè) Z 動作 纜老化斷線
A，B，C三相 3l ，
o拒動
35kV 套管擊穿
米變#2 A．C相短路套管 二三側(cè)開關(guān) 差動及重瓦斯 由于35kV米堿
主變 噴油110kV 刪塞 保護動作 短路產(chǎn)生接地
6：54 管位移2cm 和弧光過電壓
35kV 過流保護 將#2主變套管
米堿線 C相短路 米倒 動作 擊穿
零序保護拒動， 三側(cè)三昌線零
兩側(cè)拒動 #1主變零序過 序保護出口接
由二宮# 1 主變 壓拒動由35kV 點燒壞，{r1
11nkV 35kV開關(guān)，茸2主變 低電壓閉鎖過 變因電纜老化，
7：02 B，C相瓷瓶炸裂 漉保護動作 PT開口三角到
三昌線 11nkV 開關(guān)，昌側(cè)# #2主變零序過 保護屏電纜斷
3主變#4主變一側(cè) 流動作 線，無法形成
開關(guān) 昌側(cè) 零 序 過 壓 3Uo，昌 側(cè) 人 為
， 零序過流 將零序電流回
將短接
紅昌線紅側(cè)3I 昌變恥差保護
紅側(cè)開)皂 O。及瑪側(cè)瑪昌 的分壓電源電
220kV 瑪側(cè)：瑪昌一·線開關(guān) 一線7．0。動作， 壓偏低產(chǎn)牛拒
7：54 紅昌線 C相瓷瓶爆炸 母聯(lián) 250開關(guān) 瑪昌：=姥 Zo拒 動，瑪廠瑪 昌二
# 2主變202 動復(fù)旨電壓閉 線接地距離靈
開關(guān) 鎖過流保護動 敏角不對產(chǎn){
作 拒動
l2
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《新疆電力≥1996年第3期總第5O期
上述問題．虛 u快葦廠 大代 、工程，盡早完成葦廠
升壓改造，逐步完善阿架結(jié)掏-徹底消除電磁環(huán)-往
電源分l佑趨F臺理。
4 3 由于這次事故面大，故障點多．因此當(dāng)十別保
護拒動，特別是聯(lián)絡(luò)線及變電站母線保護拒動．?dāng)U大
了設(shè)備停電范圍，使故障后系統(tǒng)處于混亂狀志，給調(diào)
度處理事故帶米了困難這也說明搞好系統(tǒng)繼電保護
裝置的維護管理．保證每個元件的保護裝置能正確
動作十分重要的．因此事故后，我局針對壘網(wǎng)保護出
現(xiàn)的問胚進行了一次普查．將有缺陷的保護裝置和
電纜進行了全部更換．以徹底消除隱患
4．4 事故中通情中斷，不僅延長了事故的處理時
n日J(rèn)，而且也影響到調(diào)度對事故現(xiàn)場情況的了解．給調(diào)
度處理事故帶來丁困難，針對疆信中斷阿題．我局加
快了通訊工程建設(shè)．近兩年來相繼建成中調(diào)至三宮
光纜和中調(diào)呂吉瑪廠奎屯的微波通訊工程． 及
衛(wèi)星地球接收站并投入運行，為電網(wǎng)優(yōu)質(zhì)安全經(jīng)濟
運行提供有力保障。
4．5 這次事故中不難看出，由于保護人員有章不
循．不按規(guī)程進行工作，加之疏忽大意． 及運行人
鼠工作監(jiān)督?jīng)]做好，使二次回路更改后誤接線 并未
做傳動試驗． 及值班運行人員在事故中判斷失誤，
從而擴大了停電范圍。再捩表明加強班組建設(shè)，提高
^員素質(zhì)．提高管理水平，嚴(yán)格按操怍、檢修規(guī)程操
作和作業(yè)的重要性。
總之．這次霧害使栽們認(rèn)i只到電 對于抗御突
發(fā)性事故的重要性，以及如何進一步改進防污措施．
如何加強電網(wǎng)的建設(shè)和管理．從技術(shù)上和管理上：采
取有技措施， 應(yīng)付自然災(zāi)害及突發(fā)事故發(fā)生，是電
業(yè)部門需要認(rèn)真研究解斑的一個新問題。
參考文獻(xiàn)
1．a(chǎn)M 馬爾何維奇，張鐘俊譯“動力系統(tǒng)及其
運行情況”
一一電力工業(yè)出版社 1965年
2．丁道齊“現(xiàn)代電網(wǎng)運行中的十個問題”
— — 電力系統(tǒng)自動化l 990年第
三期P93—1 7
3．東北電業(yè)管理局調(diào)度局“電力系統(tǒng)運行操
作和計算”。
— — 水利電力出版社出版1 997年
作者簡歷：安志剛，男，1 985年畢業(yè)于西安電
校，1989年在華北電力學(xué)院電力系統(tǒng)自琦化
專業(yè)畢業(yè)，現(xiàn)任謂度助理工程師，從事拳專業(yè)
】1年

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