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.
6.3.3. Расследование и учет технологических нарушений в работе систем электроснабжения
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.
Инструкция содержит основные указания по расследованию и учету нарушений работоспособности энергоустановок в энергосистемах, на электростанциях, в котельных, в электрических и тепловых сетях, и является обязательной для энергоснабжающих организаций независимо от форм их собственности и управления. В соответствии с указаниями инструкции расследованию и учету подлежат:
повреждения основного и вспомогательного энергетического оборудования и его элементов;
недопустимые отклонения параметров технического состояния энергоустановок или их элементов, вызвавшие вывод их из работы, нарушения качества электрической и тепловой энергии, а также превышение установленных пределов выбросов (сбросов) вредных веществ в окружающую среду объектами энергетического производства;
полные или частичные незапланированные отключения энергоснабжающими организациями оборудования энергоустановок и энергоприемников потребителей;
нарушения требований федеральных законов и нормативных технических документов, устанавливающих правила ведения работ на опасном производственном объекте.
Основной задачей расследования и учета является установление причин и предпосылок нарушений для разработки организационнотехнических профилактических мероприятий по предотвращению подобных нарушений.
В зависимости от характера и тяжести последствий (воздействия на персонал, потерь устойчивости электрической сети, отклонения параметров энергоносителя, экологического воздействия, объемов повреждения оборудования и других подобных факторов) инструкция подразделяет все технологические нарушения в системе электроснабжения на аварии и инциденты.
Перерывы в электроснабжении потребителей электрической энергии, происшедшие вследствие нарушения работоспособности электроустановок, принадлежащих потребителю или сторонней посреднической организации, независимо от последствий классифицируются как потребительские отключения и учитываются потребителями, за исключением случаев, когда электроустановка находится на обслуживании энергоснабжающей организации.
Нарушения, вызванные несоблюдением потребителями электрической энергии действующих ПУЭ и правил энергоснабжения, при определении тяжести последствий учитываться не должны. Перевод оборудования из аварийного ремонта в плановый не является основанием для отказа от расследования и учета нарушения.
Под аварией понимается разрушение сооружений и (или) технических устройств, применяемых на опасном производственном объекте, неконтролируемый взрыв и(или) выброс опасных веществ.
В указанной инструкции дается подробный перечень технологических нарушений на энергообъектах, которые следует причислять к авариям.
Под инцидентом понимаются отказ или повреждение технических устройств, применяемых на опасном производственном объекте, отклонение от режима технологического процесса, нарушение федеральных законов и нормативных технических документов, устанавливающих правила ведения работ на опасном производственном объекте (если они не содержат признаков аварии).
В инструкции также содержится перечень возможных инцидентов, в который одним из основных пунктов вошло нарушение договорных обязательств по отношению к потребителям из-за полного или частичного прекращения производства и передачи электрической и тепловой энергии.
При изучении требований инструкции необходимо обратить внимание на следующие важные моменты: признаки технологических нарушений;
определение и классификация нарушений по причинам их возникновения и развития;
порядок сообщения о нарушениях;
организация расследования технологических нарушений; организация учета и отчетности;
порядок оформления результатов расследования аварий и инцидентов.
Результаты расследования оформляются актом единой отчетной формы по аварийности (форма 16-энерго), имеющей следующий вид:
Форма 16-энерго