Валентин Красник - Потребители электрической энергии, энергоснабжающие организации и органы Ростехнадзора. Правовые основы взаимоотношений

при опробовании напряжением отключившихся линий персонал предварительно отключает устройство АПВ, если последнее не выводится из действия автоматически, и производит необходимые переключения в устройствах противоаварийной автоматики;

при опробовании напряжением отключившейся линии класса напряжений 330 кВ и выше и длиной более 200 км персонал подготавливает режим сети по напряжению. Подготовка этого режима объясняется возможным значительным повышением напряжения выше допустимого на подстанции, с которой производится опробование, особенно на другом конце линии.

При ликвидации аварии в первую очередь напряжение подается на шины обесточенной электростанции.

Включение отключившегося оборудования допускается только после анализа действия защит, отключивших оборудование во время аварии.

По окончании ликвидации аварии работник, руководивший ликвидацией, составляет сообщение об аварии по установленной форме.

Характерными причинами аварий в системах электроснабжения могут быть следующие.

1. Понижение частоты электрического тока из-за возникшего недостатка мощности генерирующих источников вследствие потери генерирующей мощности или возрастания потребления в энергосистеме (нагрузки потребителей). Понижение частоты до 46–47 Гц сопровождается еще и глубоким понижением напряжения, в результате которого могут создаться условия для отказа в работе АЧР. Из-за периодического понижения частоты в ЕЭС России в 1990-е гг. сложилась чрезвычайная ситуация; для восстановления нормального режима ЕЭС России был издан приказ РАО «ЕЭС России» от 01.12.1999 г. № 488 «О поддержании частоты в ЕЭС России и безусловном выполнении ограничений».

2. Повышение частоты электрического тока из-за нарушения режима работы и перегрузки межсистемных и внутрисистемных связей. При частоте более 50,2 Гц разгружаются электростанции, агрегаты гидроаккумулирующих электростанций переводятся в двигательный режим для понижения частоты.

В соответствии с требованиями ПТЭ электрических станций и сетей РФ ЦДУ ЕЭС России (в настоящее время – Системный оператор, СО-ЦДУ ЕЭС) должно ежегодно задавать Объединенным диспетчерским управлениям (ОДУ), а ОДУ – энергосистемам объем и диапазон уставок устройств АЧР и ЧАПВ.

Ответственность за поддержание частоты в ЕЭС России несет диспетчер СО-ЦДУ ЕЭС, а в изолированно работающих ОЭС и энергосистемах – диспетчеры ОДУ или энергосистемы.

3. Понижение уровня напряжения в основных узловых пунктах энергосистемы вследствие недогрузки генераторов и синхронных компенсаторов по реактивной мощности, перегрузки генераторов по активной мощности, неудовлетворительного распределения активных и реактивных мощностей генераторов и синхронных компенсаторов, чрезмерной присоединенной мощности потребителей электроэнергии, увеличения перетоков мощности по линиям или неотключившегося КЗ в сети до истечения допустимого срока перегрузок генераторов и синхронных компенсаторов.

4. Повышение уровня напряжения на оборудовании сверх допустимых значений, что может случиться из-за одностороннего отключения ВЛ, их разгрузки, отключения шунтирующих реакторов, повышения загрузки генераторов и синхронных компенсаторов по реактивной мощности, работающих в режиме выдачи, а также наличия избыточной мощности батарей силовых конденсаторов.

5. Асинхронный режим работы отдельных частей энергосистем из-за:

перегрузки межсистемных транзитных связей по условиям устойчивости (аварийное отключение большой генерирующей мощности, интенсивный рост потребляемой мощности, отказ устройств противоаварийной автоматики);

отказа выключателей или защит при КЗ в электросетях; несинхронного включения связей.

6. Разделение ЕЭС, объединенных энергосистем вследствие сложностей синхронизации разъединенных частей энергосистемы, регулирования частоты в отделившихся частях и т. д.

7. Перегрузка межсистемных и внутрисистемных транзитных связей сверх максимально (аварийно) допустимых значений перетоков мощности (токов) по ВЛ и оборудованию. Переход на работу с аварийно допустимыми перетоками мощности может осуществляться на период прохождения максимума нагрузки энергосистемы или на время, необходимое для ввода ограничений потребителей, а в послеаварийном режиме (после отключения генератора, линии, автотрансформатора и др.) – на время, необходимое для мобилизации резерва мощности.

Причины возникновения, порядок предотвращения и ликвидации аварий на электрооборудовании и участках сетей (на ВЛ, КЛ, в главных схемах подстанций и электростанций, при замыкании на землю и др.) в необходимом объеме описаны в Инструкции по предотвращению и ликвидации аварий в электрической части энергосистем.

В качестве примера рассмотрим причины возникновения крупной системной аварии в сентябре 2000 г. в ОЭС Урала, дальнейшее развитие которой могло бы привести к значительным последствиям (по материалам расследования РАО «ЕЭС России», приказ от 04.10.2000 г. № 543).

Для производства плановых работ по согласованной и разрешенной заявке была выведена в ремонт ВЛ 500 кВ. С целью обеспечения допустимых нагрузок в энергорайоне главная схема районной электростанции была разделена на две части отключением группы автотрансформаторов между ОРУ 220 и 500 кВ. При производстве оперативных отключений на ОРУ произошло ошибочное отключение ВЛ 220 кВ, что привело к перегрузке оставшихся ВЛ 110 и 500 кВ, отключению их автоматикой разгрузки линий и отделению части ОАО «Свердловэнерго» от ЕЭС России. В таком режиме в связи с ростом частоты блок станции снизил мощность и в последующем был автоматически остановлен в соответствии с технологическим регламентом. В процессе роста и колебаний частоты и напряжения энергоблоки, работающие на сеть 220 кВ, разгрузились и отключились от технологических защит. Развитие технологического нарушения привело к отключению потребителей выделившегося энергорайона и дальнейшему отключению потребителей в энергосистеме.

Хотя данная аварийная ситуация не нарушила режим работы ЕЭС России, не привела к опасным режимам работы межсистемных связей и потере устойчивости ЕЭС, в локальном масштабе она привела к значительным убыткам.

Конкретной причиной возникновения аварии был вывод в ремонт без оформления заявки секционного выключателя, что и привело к разрыву транзита. ОДУ Урала при рассмотрении и разрешении заявки на вывод в ремонт ВЛ 500 кВ провело проверочный расчет режима для оценки допустимой выдачи мощности с шин 500 кВ без учета отключенного состояния ВЛ 220 кВ.

Ошибка дежурного персонала при подготовке схемы включения привела к ложному отключению ввода 220 кВ с неуспешным АПВ из-за отсутствия синхронизма между энергосистемой и выделившимся энергорайоном.

Несинхронное включение на подстанции ввода 220 кВ с разностью частот 2,3 Гц привело к дальнейшему развитию технологического нарушения, выразившемуся в асинхронном ходе между выделившимся энергорайоном и объединенной энергосистемой.

В итоге диспетчер ОАО «Свердловэнерго» разрешил проведение переключений в главной схеме ТЭЦ в условиях ослабленной схемы энергоузла.

В данном примере имеет место крайне редкий случай организационных упущений со стороны оперативно-диспетчерского персонала, когда диспетчер ОАО «Свердловэнерго», несмотря на разницу в частоте на шинах двух подстанций, дал команду начальнику смены станции на включение ввода 220 кВ. Оперативный персонал подстанции, не имея технической возможности произвести включение с контролем синхронизма, в нарушение инструкции выполнил ошибочную команду диспетчера ОАО «Свердловэнерго» и произвел несинхронное включение.

Таким образом, выдача, прием и исполнение команды сопровождались нарушением требований ПТЭ по ведению диспетчерских переговоров и оперативной дисциплины с обеих сторон.

Практически все аварийные ситуации, переходящие в аварию, фиксируются в акте расследования технологического нарушения, в котором указываются:

предшествующее аварии режимное состояние схемы электроснабжения;

возникновение, причины и развитие технологического нарушения;

оценка действий персонала, качество проектов и других нарушений;

классификационный признак технологического нарушения;

основные мероприятия, направленные на предотвращение повторения подобных технологических нарушений;

при необходимости – особое мнение по сделанным выводам о происшедшей аварии.

Основным нормативно-правовым документом в этой области является Инструкция по расследованию и учету технологических нарушений в работе энергосистем, электростанций, котельных, электрических и тепловых сетей, утвержденная Минэнерго России и РАО «ЕЭС России» 29.12.2000 г.