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【關鍵詞】煤礦 透水事故
近年來,國家和各級地方政府為了預防和遏制重特大安全事故發生相繼頒發了《安全生產法》、《煤礦安全規程》、《煤礦防治水規定》、《特別規定》446號令以及《礦長保護礦工生命的七條規定》等一系列法律法規,并投入大量的財力、物力對礦井自然災害進行了重點預防和治理,取得了顯著的成效,總體煤礦安全形勢趨于好轉。但是水害事故還屢屢發生,安全形勢不容樂觀。
礦井水害預防和治理是煤礦安全生產的重中之重。抓好礦井防治水工作是搞好煤礦安全生產的前提和基礎,如何能夠更有效的預防和治理礦井水害是當前從事煤礦防治水工作人員亟待研究和探索的重要課題,所以在此我結合多年工作體會就煤礦水害防治談一下自己想法和對策,供諸位同仁們參考借鑒,以起到拋磚引玉的目的,共同為煤炭事業安全發展貢獻點力量。
根據近幾年山西省境內發生的水害事故統計:掘進工作面占總透水事故的65%,采煤工作面占19%,井巷占9%,其他地點占7%。
一、客觀原因
(一)積水范圍不清,盲目開采引發水害事故
煤礦整合重組后,礦井井田內不同程度有多個已關閉的小煤礦存在。在以前這些小煤礦大都不是正規開采,沒有可靠的實測圖紙資料,甚至還存在超層越界現象,所以對過去已開采巷道和采空區以及空區積水范圍很難確定。在沒有進行水文地質補充勘探的情況下盲目采掘,勢必引發透水事故。
(二)礦井水文地質條件變的復雜化,容易引發水害事故
隨著礦井產能迅速提升,開采深度不斷延深,礦井水文地質情況變的更加復雜,相應受奧灰水、太灰水威脅的程度也愈加嚴重。如果不及時對礦井的水文地質類型進行重新劃分,并進行有效地預防和治理,將會發生不可預見的突水事故。
(三)排水系統能力不足,易引發水害事故
在礦井整合設計中,對礦井水文地質的復雜程度評估不準,礦井的充水因素和涌水量預估有誤,致使設計的排水設備和管路選型小,水倉容量有限,致使礦井排水系統能力嚴重不足,不能在8小時內排出礦井24小時的最大涌水量,這樣就大幅度地降低了礦井的抗災能力,為安全生產埋下了重大隱患。一旦發生透水事故后果不可設想。
(四)預測預報不精準,引發水害事故
水害預測預報是一個非常復雜工程,由于煤礦防治水技術力量薄弱,探測手段比較單一,提前所做的預測預報精準度不是很高,有時可能還造成誤報,錯失了防治的最佳時機而引發水害事故。
二、主觀因素
(一)安全意識淡薄,違章指揮、違章冒險作業
截止現在礦井都建立健全了防治水機構和各項管理制度,強化了安全責任制,組建了專業防治水隊伍,配備了物探、鉆探設備,并組織實施。但在執行過程中由于干部職工對水害認知度不高,安全意識淡薄,存在僥幸心理,為超額完成任務,趕時間、搶進度,急功近利,不堅持探放水原則,視法律法規與不顧,違章指揮、違章冒險作業,盲目生產,最終導致事故發生。
(二)防治水力量薄弱,水害預測預報不精準
煤礦防治水工作專業性強、責任大,風險高,愿意從事此項工作的人員越來越少,特別是專業地質、水文地質的技術人員少之甚少,幾乎成為“礦寶”。很多礦因缺少專業技術人員和先進的物探設備,導致防治水技術力量極其薄弱。另外由于礦井井田勘探程度低,整合后又沒有進行補充勘探,造成礦井井田水文地質不清,采空區積水不明,水情水害預報不準,甚至產生誤區,錯失水害治理最佳時機而引發水害事故發生。
(三)制度不落實、措施不到位,違章指揮、違章冒險作業
有極少數的礦在防治水過程中,制度形同虛設,措施落實不到位。比如在探放水時,領導重視不夠、圖省事、怕麻煩、怕影響進度,不嚴格執行“有掘必探、先探后掘”的原則,在井巷掘到危險區時仍不能嚴格執行探放水制度,甚至有明顯的透水預兆時還不停止作業,撤出人員,繼續冒險作業,導致突水事故發生。
(四)沒有建立聯防預警機制,雨季汛期隱患排查不到位
有些煤礦我行我素,不按規定與當地氣象、防汛部門和相鄰礦井簽訂預警和聯防預警合同,不儲備足夠防洪救援物資,甚至在暴雨前后不對地面廢棄關閉井口、泄洪渠和排水河道以及易發生自然災害(滑坡、泥石流、尾礦庫)地點進行全方位的排查,或者排查不到位、隱患治理不及時,導致在暴雨后大量洪水從地面裂縫和塌陷區潰入井下造成水害事故。
一、事故引發的系統結構
電力生產由復雜的系統構成,系統又由多個元素組成,且組成系統的各個元素間相互銜接、相互配合、相互影響,無論系統中哪個元素運行偏離了正常規律,都可能破壞系統的平衡,導致事故發生。電力生產結構的系統性,決定了事故引發因素的系統性。因此,預防事故、消除事故,必須從引發事故的系統結構出發,進行綜合研究和分析。某發電廠,早晨8點,爐運班按規程啟動3號爐乙制粉系統(通風暖管),然后合乙磨煤機開關,突然發生制粉爆炸,磨煤機出口處短節位移脫開噴火,大牙齒輪油著火引燃上部控制電纜,3號、4號、5號爐失去電源停爐,2號、3號機停機,全廠電負荷由240MW降至170MW。此次事故的原因主要有:工藝設計問題,導致內錐積粉自燃;來煤揮發分高,易燃;事故發生前的晚上全停制粉系統時,執行規程不認真,抽粉不徹底,啟動時煤粉達到爆炸濃度發生爆燃;磨煤機出口彎頭未按檢修工藝施工,私改規定,用鐵板點焊固定支架,未上螺栓,造成位移,引燃大牙輪油后造成電纜著火;電纜上部、煙道上部雖有清理積粉制度,但清掃不徹底。分析事故發生的原因,既有設計方面的問題,也有管理方面的問題;既有燃料方面的問題,也有人員素質方面的問題,一系列的隱患在同一個地點,同一個時間上發生。有鑒于此,我們試圖建立一個事故發生系統結構圖,如圖1所示。圖1中,社會環境是社會管理方面、規章、制度、安全文化、安全氛圍等;物質環境是生產的產品、使用的設備、使用的原材料等;企業員工是人的因素,是從事生產工作的管理人員、安全監督人員、直接生產的操作人員。社會環境和物質環境相結合,形成事故的環境。社會環境與企業員工有聯系,如果規章制度約束不到位、制度不完善、氛圍不和諧,企業員工就會形成一些錯誤的觀念。物質環境和企業員工之間的關系,員工生產產品,員工借助一些物質設備來做生產。在這個過程中,會形成一些企業員工的錯誤行為。三者結合起來,就是事故的系統。
二、事故引發因素分析
1.社會環境因素主要有工作壓力過大,經常感到力不從心;工作崗位不穩定,沒有職業安全感;單位工資改革變動頻繁,待遇不確定;領導機構或管理人員變動,擔心個人發展;單位家庭人際關系不融洽,心情煩躁;企業經濟效益不佳,覺得前景不好;企業安全氛圍不正常;企業過分強調經濟效益,忽視安全投入等。這都屬于社會環境因素,涉及到管理、制度、政策、規章等因素,這些因素形成了社會環境因素。假如企業過于追求發電量,就可能不顧設備的疲勞,在這種情況下,也可能出現事故。
2.物質環境因素主要有設備防護不當,如高壓隔離網殘缺;設備本身缺陷,如安全帶不牢固;危險的設備或操作程序,如電氣焊、倒閘操作;不安全的儲存,如氫氣、氧氣儲存、運載超重;照明不當,如場地光線刺眼或光線不足;通風不當,如氧氣艙焊接通風不足,工作室空氣異味;高危工作,如吊車、高空作業、高壓附近等。由于人是在物質環境中工作,還要在物質的環境中活動,還要使用一些物質設備,所以這些物的環境如果不安全,也是事故的一個重要原因。
3.人的因素個人素質、安全意思、工作責任心三個方面,主要表現在對設備產品不熟悉,不按規矩辦事;個人英雄主義,以冒險為榮;在危險場合走神、開玩笑、爭吵和惡作劇等。社會環境因素是間接因素,物的因素和人的因素是直接因素。社會環境因素通過人、通過物,對安全生產產生影響。如果社會環境不好,氛圍不和諧,會造成人的心理緊張,心理壓力過大,結果造成人的不安全因素。因此,社會的因素是間接因素,直接因素是物的不安全因素和人的不安全因素。
4.例外因素除上述因素之外,還有例外因素。例外因素屬于超出規范要求以外的因素,一般不會發生而發生了事故的一些因素。例如颶風刮斷線路;線路都有安全設計標準,例如,南部沿海一些城市,要求線路的設計要能抵抗11級風,那么在11級風以下倒塌屬于設計問題或者是管理問題。如果超過11級風,如果發生倒塌事故,就屬于例外因素。再如洪水沖垮鐵塔;吊車碰高壓線;高壓線沒有考慮吊車的懸臂可以直立的過高壓線下面,汽車撞倒電線桿。這些例外因素基本處于管理控制之外,非人為可以避免,可以根據發生的幾率設置相應的預警機制。但是例外因素不在日常安全生產管理范圍。
三、不安全因素軌跡交叉論
人的不安全行為和物的不安全狀態于同一時間、同一空間發生,必然導致事故發生。如果人的不安全行為和物的不安全狀態不同時出現,人的行為有安全和不安全狀態,物的狀態也有安全和不安全狀態。如表1所示。從表1可知,人的行為安全,物的狀態安全,就沒有事故。人的行為是安全的,物的狀態是不安全的,也沒有事故。例如電焊機漏電是物的不安全狀態,但如果人的行為是安全的,按照規程,在使用有電設備之前,人要檢查有電設備,那么,人就應該檢查出來電焊機處于物的不安全狀態,這種情況下,人就能夠避免發生事故。所以,人是安全的,物是不安全的,事故不發生。人的行為不安全,物的狀態安全,事故也不發生。例如在倒閘操作時走錯間隔,人是一種違章行為,應該到2號間隔但卻違章走到3號間隔,但只要自動閉鎖裝置良好,事故就不發生。人的行為不安全,但物安全,因為有良好的自動閉鎖裝置,人進不去,自動閉鎖把人限制住了,所以這種情況下,事故同樣也不發生。如果人的行為不安全,物的狀態也不安全,事故就要發生。例如倒閘操作走錯間隔,而且拿鑰匙強行撬開或砸開自動閉鎖裝置,使得物的狀態進入不安全狀態。由于人的不安全行為加上物的不安全狀態,于是事故就發生了,這就是不安全因素軌跡交叉論。因此,人的不安全行為至關重要。
四、人因差錯
由于人的不安全行為因素,會嚴重抵消和降低為解決不安全環境因素所做的努力。為解決不安全的環境因素,社會因素包括各種規章、制度、約束、獎懲辦法、文化氛圍……,物質的因素包括安全的設備、安全的技術,這些因素我們以前付出很大的努力來解決,但是最后由于人的因素沒有做好,事故仍然會發生。可見,人的不安全行為因素嚴重抵消了為解決不安全環境因素所做的各種努力,因此重視人因差錯非常重要。如果人違背生產規程或生產規律的活動,無論這種活動是否造成事故后果,都視為人因差錯。
1.人因差錯的重要性在影響生產安全可靠性方面,人是最重要的因素。在引起事故差錯的諸多因素中,人的因素是關鍵性的因素。所以,有必要對人的因素、人與物之間的關系予以高度的重視。美國人海因里希曾經調查了美國的75000起工業傷害事故,發現占總數98%的事故可以預防。在可預防的工業事故中,人的不安全行為為主導原因的事故占88%,物的不安全狀態為主要原因的事故占12%。某大型國有電力企業集團的146起重大事故中,物因為主的事故占21%,人因為主的事故占77%,其他類事故占2%。根據全國總工會有關材料統計,事故中80%以上的事故是由于違章指揮、違章作業和設備隱患沒能及時發現和消除等人為因素造成的。因此,事故發生首先要看人的因素,而人的因素主要是事故的心理。
2.事故心理原因違章作業、違章指揮等不安全行為,主要受其消極心理狀態支配。當人的心理處于消極狀態下操作時,其感覺、知覺、思維和反應的機能就不能正常發揮,差錯增多,從而導致事故發生。為減少人為失誤,避免發生不理智的行為,減少事故的發生,必須認真研究違章行為人的心理狀態,探討行為規律,制定預防措施。對于違章作業或者是違章指揮,我們經常簡單追究當事人的責任,責任當然應該追究,但遠遠不夠。因為把事故簡單的歸結為責任,沒有深入的研究人的心理、心理特點、行為特點等規律,那么事故原因可能沒有找到根本。盡管追究了責任,處理了問題,但類似的事故還會發生,因此必須深入的追究事故心理的原因。某日某電廠遭風襲擊,將鍋爐房緊身封閉的壓型鋼板(約1m2左右)刮落,一塊落到啟動變壓器高壓側C相避雷器上,造成單相接地,避雷器支撐跌倒,某開關動作掉閘。一臺機組鍋爐滅火,汽輪機掉閘,發電機逆功率保護動作解列。事故原因主要有鍋爐房緊身封閉的壓型鋼板施工方案不合理,雖經調整,但施工單位未按調整后的方案施工,因安裝質量不良而被風刮落。此次事故不是風速超過了抗風能力,不是例外事故,而是由于施工出現了問題。鍋爐房緊身封閉的壓型鋼板施工方案不合理,方案應該嚴格按照施工操作的要求來實施。但沒有按照這個方案實施,這就有逆反心理、僥幸心理、懈怠心理,最后的結果就是安裝質量不良而被風刮落。
五、事故傾向
在某些情況下,人們發現了問題,也提出了解決問題方案,但沒有被執行和實施,仍然按照原來的方案去實施,這種一而再再而三的違章行為,就是事故傾向。導致過多事故數量的品質和特征,稱作事故傾向。發生事故多的人具有事故傾向;有事故傾向的人具有某些特征;情境不同,事故傾向特征就不同。即導致事故數量過多的這些人會有某種特征,具有比較固定的心理狀態,這種心理狀態稱為事故傾向。事故傾向模型如表2所示。事故傾向具有穩定性。二八法則可說明此問題,大約20%的人造成了大約80%的事故。事故傾向具有針對性。事故傾向不是對所有的事故都會出現,在不同情境下導致事故的個人特征不同。如果認知能力不足,那么他需要看的非常清楚,需要記得非常牢固,如果他記不住,就容易出事故。如果判斷能力不足,可能是突如其來的一些問題,他可能猶豫不決耽誤了處理事故的時機。事故傾向具有可控性。通過適當的約束,可以控制和防止事故傾向變成事故行為。事故傾向具有發展性。如果事故傾向我們不了解,不掌握,如果事故傾向受不到約束,事故傾向的程度就會隨著安全技術的發展而發展。當物的安全狀態不斷提高,結果人的不安全行為也就隨之提高。增加安全的設備、提高安全的技術是必要的,但更應該致力于提高人的安全素質。只有提高了人的安全素質,才能避免事故的發生。
關鍵詞:安全事故;原因分析;對策建議
中圖分類號:TD82 文獻標識碼:A
作為我國重要的生產原料和基礎能源,煤炭為我國經濟的發展作出了巨大的貢獻。近年來,煤炭行業更是取得了長足發展。我國的煤炭于2004年以19.56億噸的年產量,成為世界第一產煤大國。由于經濟發展的需求,有專家預言,到2014年我國的煤炭需求突破30億噸亦不足為奇。然后,我國采煤的相關設施、產業能力和技術水平的發展,遠遠滯后于煤炭需求量的增加。由于我國的采煤企業無論是生產力發展水平、安全管理還是安全科技水平方面的發展都是相對落后、參差不齊的。不難想象,我國的采煤生產正走在一條高投入、高耗能、低回報、低產出的粗放型的不歸路上,因此,采煤安全事故頻發也就有根有源了。采煤安全事故的多發與我國經濟穩步向前發展的初衷是相違背的,更是與我國“以人為本”的科學發展觀相悖的。因此,對采煤安全事故多發的原因進行深入分析,研究提出有效的對策建議已經非常必要且迫在眉睫。
1 煤炭的市場缺口催生煤炭超負荷生產
我國采煤的技術和設備總體水平較為落后,全國采煤機械化的程度不足42%,遠低于經濟發達的產煤國家機械化程度80%,甚至100%的先進水平。雖然近幾年隨著國家對采煤安全的重點關注,多數大中型采煤企業的安全生產得到了很大的改善,但仍有許多小型礦井,尤其是個體礦井的相關安全設施達不到基本要求。這些小型礦井的采煤技術水平大多低下,從業人員安全意識低,高素質的工程技術人員嚴重缺乏,沒有在高危環境下防范和解決安全隱患的能力。
然而煤炭市場的巨大缺口催生了煤礦的超負荷生產,小煤礦小礦井在利益的驅使下,不顧安全隱患違規開采,從而導致了煤礦事故居高不下。有關數據顯示,我國目前約有25000個煤礦,其中高達90%是鄉鎮小型煤礦和個體礦井。在每年發生的采煤安全事故中,鄉鎮小型煤礦和個體礦井獨占70%,而在重大或特大事故中甚至占據80%的比例。較低的市場準入門檻使小煤礦業主競相逐利行為變得輕而易舉,而較小的事故風險成本又不足以使他們望而卻步。由于當前采煤行業的風險成本與收益嚴重失衡,再加上有關部門監管的缺位,導致小煤礦的掠奪性、破壞性開采屢禁不止。小煤礦的破壞性開采在浪費煤炭資源的同時,由于自身技術力量的薄弱和對安全生產的忽視,導致惡性安全事故居高不下。
2 采煤產業自身的特點客觀上促使了事故的頻發
2.1 煤炭行業的資源性
煤炭是不可再生的自然資源,煤炭的分布不受人的主觀能動性影響。我國大多數煤礦資源分布在遠離經濟發達的地區,這些地區生活負擔重、經濟基礎差、自然條件惡劣,這就對采煤企業的相關適應能力和采煤技術提出了較高的要求,客觀上拔高了安全采煤的門檻。
2.2 煤礦行業的高危險性
從歷史來看,在各國的眾多工業部門中,采煤的安全事故發生率和死亡率都是最高的。我國的煤炭有96%以上都來自井工開采,而我國的雙突礦井又占全國煤礦礦井總量的33%,90%的雙突礦井存在著煤塵爆炸的危險性。
2.3 煤礦行業的高成本性
我國煤礦開采環節錯綜復雜,礦井建設周期長、投資大、煤炭的市場價格不穩定等因素都決定了我國煤礦產業高成本性的特點。而大多數生產者尤其是個體小企業主,缺乏足夠的資金和耐心,同時地方財力支持有限,資金和技術支持力度不夠,造成小型煤礦的生產設備落后、安全設施不完善,因此很多煤礦生產者在自身利益和安全生產的選擇上顯得不堪一擊,這無疑給安全生產埋下了隱患。因此,必須承認煤礦產業的高成本也客觀上促使了許多生產者為了節省成本,而忽視掉安全生產的環節,從而催生了安全事故發生的風險。
3 安全事故頻發的對策建議
通過上述多采煤安全事故多發原因的深入分析,為了更好地解決在安全采煤中存在的主要問題,遏制采煤安全事故的頻發,分別從政府和企業的角度提出了以下幾點建議:
3.1 政府必須加大對低瓦斯礦井的監管力度。要監督煤礦確保其通風系統的有效性,建立瓦斯監測監控系統,防止瓦斯超限。對礦井安全設計未經審批擅自開工和未經審核擅自投入生產的,要一律責令其停產整頓或予以關閉。
3.2 政府必須認真抓好煤礦隱患的排查整改工作。所有煤礦都必須全面、徹底地排查安全隱患,要及時對發現的各種問題和隱患進行分析和研究,對于存在重大隱患煤礦的要堅決停產整頓。要制定重大隱患整改方案,建立整改責任制,各級地方煤礦安全監察機構和煤礦安全監管部門,要對轄區內煤礦重大隱患登記存檔;隱患嚴重、隨時可能導致重特大事故的,要立即責令停產整頓或予以關閉。
3.3 政府必須規范煤礦資源整合工作。對尚有開采價值的煤礦,需納入資源整合對象,采取先關閉、吊銷所有證照,然后再進行整合的手段。整合必須統一布局、統一規劃,必須依法取得采礦許可證,并按照建設項目要求履行相關核準審批手續后方可施工,嚴禁在整合期間違法開采。
3.4 企業必須強化安全培訓,提高職工素質。煤礦企業要強化職工的安全培訓和教育,切實提高職工的安全技術素質。特殊工種必須進行安全培訓,并持證上崗;新工人下井作業前必須進行正規的安全培訓和教育。
3.5 企業必須強化采煤技術的管理。要按規定進行礦井通風能力核定,按照核準的能力組織生產,嚴格按照《煤礦安全規程》的規定和核準的能力布置采掘工作面,確保采區和工作面的通風系統穩定可靠。要按規定繪制采掘工程平面圖和通風系統圖,編制采區、采掘工作面設計、采掘作業計劃和作業規程,并嚴格按照設計進行施工;要制定各項安全技術措施并認真組織實施。
結語
我國快速發展經濟的,要求煤炭工業維持較高的產出,是造成煤礦超負荷開采的宏觀直接原因,也成為我國采煤安全事故頻發的重要導火索。因此,政府必須從根源著手,規劃和整合煤礦資源的開采,加大監管力度,對那些不具備安全生產能力的煤礦進行整頓或關閉;企業必須嚴格按照政府政策執行安全生產的標準,才能有效的降低事故發生的頻率。
參考文獻
[1]薄建江.煤炭安全管理短板理論探討[J].煤,2010(5):12-14.
專業完好的維修設備是維修質量的重要保障,在農村,針對大型農業機械的維修設備匱乏,有的設備不完好,甚至沒有起碼的維修設備,但是機械發生故障還是要進行修理,甚至進行大修。對機械的不專業的修理,往往會留下維修事故隱患。而維修人員的技術有限,往往不是專業學習維修出身,在修理時,可能沒有弄清楚機械的內部構造,就動手拆裝,由于用力過大或者用力不夠,后果可能是損壞零部件和造成修理工傷,從而造成不必要的人身財產損失。
不注意火災隱患的預防
農機修理中往往有汽油或柴油的存在,用于機械清洗零部件、試驗發動機等,修理廠地及周圍應該是嚴禁煙火的,但是我們往往會看到這樣的現象,機修工會一邊進行維修操作一邊抽煙,這是很嚴重的安全隱患,一旦發生火災,后果將很嚴重。在修理廠應該備有防火或滅火工具,以防發生事故,將損害減少到最小。在進行電氣焊時,如果不提前檢查周圍是否有易燃易爆物品,也有可能釀成火災。
加強安全宣傳,預防事故發生
大力進行農機安全維修宣傳工作,落實以預防為主,安全維修,防止維修事故的發生。相關的監理和宣傳部門應該利用一切資源對農機安全維修進行大力宣傳,可以利用廣播、電視、網絡等媒體舉辦一系列農機安全維修活動,張貼農機安全維修條幅、標語等,發放農機安全維修單頁和字報,在農村定點舉辦農機安全維修培訓課堂,為維修人員講解每一個需要注意的維修細節,提高廣大機主和機修人員的安全防范意識,規范操作,安全生產。
定期進行保養,消除故障隱患
農業機械的結構復雜,又隨著使用次數的增多和年限的增長,許多零部件也會出現磨損或老化,從而影響機械的正常性能,留下事故隱患。要對機械定期按技術要求進行保養和檢查,定期進行檢修調試,檢測農業機械是否處于正常狀態,及時更換受磨損的零部件,定期清潔濾清器,及時各部位軸承。定期對輪胎的氣壓和磨損程度進行檢查,操作完成后,要擦拭、清掃設備,必要時要進行徹底的清洗。
檢查要到位,維修要徹底
事故原因分析
線路跳閘原因分析事故發生后,現場檢查發現110kV安水線安峰變電站側斷路器QF127跳閘線圈燒壞。線路巡查發現110kV星洛線32號塔L3相、57號塔L1相分別有一片玻璃絕緣子串破損,110kV安水線36號塔引流線接地點發現有放電損傷的痕跡。調閱廣東電網公司雷電定位系統記錄數據分析,發現2010年8月22日20時0分至30分,110kV安水線、星洛線線路走廊區域的雷擊次數達到22次,最大雷擊電流為-65kA。根據上述檢查結果,結合保護動作報告、錄波數據、事件順序(sequenceofevent,SOE)記錄等,初步分析事故原因如下:a)2010年8月22日20時11分,110kV安水線36號塔2km區域發生3次雷擊,雷擊電流約為24kA,雷擊時間與安水線保護動作時間、保護測距等動作數據在誤差允許范圍內吻合[1-2],說明110kV安水線跳閘是由雷擊引起的。b)2010年8月22日20時11分,110kV星洛線32號塔2km區域內發生1次雷擊,雷擊電流約為51kA,雷擊時間與安水線保護動作時間、保護測距等動作數據在誤差允許范圍內基本吻合,說明110kV星洛線跳閘由雷擊引起,雷擊跳閘時間比安水線跳閘時間約晚5s。c)110kV安水線雷擊跳閘故障期間,由于安水線安峰變電站側的QF127拒動,導致安峰變電站T1后備保護動作,分別跳開QF100及QF101;110kV慧光變電站安慧線保護動作,重合成功;110kV豐陽變電站安豐線保護動作。由于110kV豐陽、洛陽、星子、慧光4個變電站存在小水電,且與主網無聯系,110kV安豐線重合時刻,實際是將4個與主網無聯系的小水電系統進行了并網,由于存在三相合閘沖擊電流,導致重合不成功。d)110kV星洛線雷擊跳閘期間,由于星洛線110kV星子變電站側處于改造狀態,未配置斷路器,則慧光變電站110kV慧星線保護范圍按慧星線加星洛線整定。星洛線故障時慧星線故障電流、故障持續時間未達到保護定值,故星慧線保護未動作,星洛線110kV洛陽變電站側距離I段保護動作,重合不成功。斷路器拒動原因分析發生拒動的110kV安水線QF127為河南平高電氣股份有限公司的LW35-126型斷路器,現場檢查發現110kV安水線QF127跳閘線圈燒毀,更換后,進行斷路器特性試驗及跳閘線圈動作電壓測試,試驗結果正常,可知跳閘線圈燒毀是導致QF127跳閘拒動的直接原因[3-4]。原因分析如下:a)從110kV安水線故障錄波數據(圖略)可知,110kV安水線斷路器合閘位置信號在保護跳閘命令發出10.9ms后變為0,斷路器跳閘位置信號為0,未發生變化,同時發出控制回路斷線的SOE信號,且不復歸。b)由LW35-126型斷路器參數可知,其跳閘時間約為24ms,結合文章中2.2a)的結果,可以排除因為“跳閘機構機械故障、鐵心卡澀、跳閘繼電器故障或跳閘控制回路輔助斷路器觸點動作行程較大”等因素造成跳閘線圈長時間帶電而燒毀的可能性。c)現場檢查直流母線電壓為112V,測量跳閘回路電阻為4Ω,燒毀后的跳閘線圈直流電阻為6.5Ω。經數據測算,保護動作時,作用在跳閘線圈的電壓約69.3V,低于斷路器可靠動作電壓71.5V,從而造成跳閘線圈不動作。事故斷路器投運超過8年,跳閘線圈存在老化現象,線圈絕緣降低是導致線圈燒毀的直接原因。保護動作分析本次事故分別發生在110kV安水線和星洛線2處,星洛線故障晚于安水線故障約5s。為了分析110kV安水線、安豐線、豐洛線、星洛線、慧星線、安慧線和220kV安峰變電站T1保護動作的先后順序及相對時間,需將各保護動作時間統一到同一時間坐標軸上。這個統一的時間坐標軸以220kV安峰變電站錄波器中110kV安水線零序故障電流I0出現時刻,即線路故障發生的時刻,為起始時刻,安峰變電站其他時間點在此基礎上折算相對時間。在時間坐標軸統一的過程中,忽略控制電纜傳輸延時及裝置接收信號的時間。為了將事故過程各相關變電站的保護動作時間統一,需要確定如下特征量:a)110kV安水線水井坪變電站側與安峰變電站側的零序故障電流I0出現時刻相同,水井坪變電站其他時間點進行相應折算。b)當110kV安豐線安峰變電站側的零序故障電流I0出現時,安豐線豐陽變電站側的斷路器跳開,豐陽變電站其他時間點折算到這個時間軸中。c)當110kV安慧線安峰變電站側的零序故障電流I0出現時,安慧線慧光變電站側的斷路器斷開,慧光變電站其他時間點折算到這個時間軸中。d)由于110kV星洛線的星子變電站側無斷路器,慧星線保護范圍按慧星線加星洛線整定。當110kV星洛線發生雷擊接地故障時,其零序故障電流I0與110kV慧星線零序故障電流I0出現時刻相同,洛陽變電站其他時間點折算到這個時間軸中。經時間統一后的動作時序,分析后認為本次事故中保護動作正確
事故的深層原因
本次事故的直接原因是由于斷路器拒動,同時系統中連續出現2次雷擊跳閘,造成環網運行的2個110kV變電站失壓。對事故進行深層原因分析[5-6],發現如下問題:a)事故區域110kV電網是由5座變電站形成的單環網結構,環中變電站的110kV母線均為單母線接線方式,薄弱的電網機構是造成2座110kV變電站失壓事故的根本原因。b)事故區域電網主要以小水電送出負荷為主,區域內的小水電站均未安裝過電壓及高低周保護裝置。事故時,小水電站無法高頻切機,從而導致110kV安豐線故障跳閘后重合不成功。c)事故線路處于雷電活動頻繁區域,查閱廣東電網公司雷電定位系統,2010年、2011年該區域的雷點日分別為163天和200天。但在輸電線路建設時,對于易遭受雷擊的桿塔,未采取針對性的防雷措施。
整改措施建議
針對事故中暴露的問題,除按要求嚴格做好同批次、同型號斷路器跳閘線圈的檢查、更換等運行維護工作之外,建議做好如下控制措施:a)加快電網建設,優化電網結構。將事故區域110kV電網5座變電站解環改造。b)將事故環中變電站的110kV單母線接線方式改造成單母分段接線,增加分段斷路器和備用進線自動投入裝置。c)依據廣東電網公司雷電定位系統數據,加強輸電線路的防雷運行分析,找出線路易受雷擊桿塔段,在易受雷擊桿塔上安裝線路避雷器,進行接地網改造等。d)針對粵北地區110kV電網結構薄弱的實際情況,為應對復雜的電網運行方式,宜在重要的110kV線路采用綜合方式重合閘。e)為保證110kV斷路器可靠動作,對重要的110kV線路斷路器配置雙跳閘線圈。f)要求區域內的小水電站安裝過電壓及高低周保護裝置,實現事故自動切機功能,提高故障線路跳閘重合成功率。