110KV变电所安全评价.docx
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110KV变电所安全评价
1安全评价工作经过
1.1安全评价目的
1、分析预测110KV变电所可能存在的各种危险、有害因素及危害程度；
2、为保证110KV变电所安全运行，寻求最低故障率、最低事故率、最低职业伤害、最少的事故损失，提出合理可行的安全技术方案和安全管理对策措施；
3、为110KV变电所提供决策参考、职业安全及提供安全设计依据，为安全生产行政管理部门对110KV变电所运行的安全生产方面的监督、监察工作提供科学依据。
1.2评价范围
本次设立安全评价范围为陕西彬长小庄矿业有限公司110KV变电所内所有设备、设施及人员作业制度。
1.3安全评价程序
本次设立安全评价的程序主要包括：
前期准备；危险、有害因素识别与分析；划分评价单元；选择评价方法；进行定性、定量评价；提出安全对策措施及建议；做出安全评价结论；编制安全评价报告。
具体工作程序如图1-1所示。
图1-1设立安全评价程序
2变电所概况
2.1变电所基本情况
该变电站按北京华宇设计院设计建设的数字化变电站，数字化变电站是指变电站内一次电气设备和二次电子装置均实现数字化通信，并具有全站统一的数据模型和通信平台，在此平台基础上实现智能装置间的互操作性，它的特点主要是：
一次设备数字化，二次装置网络化，信息传输可靠性、完整性、实时性高；数字化变电站的主要优点有六个方面：
一是各种功能共用统一的信息平台，避免设备重复投入。
二是测量精度高、无饱和、无CT二次开路。
三是二次接线简单。
四是光纤取代电缆，电磁兼容性能优越，耐老化。
五是信息传输通道都可自检，可靠性高。
六是管理自动化。
该变电站数字化微机保护装置，使用的是国内知名度较高的南京南瑞的保护装置。
110KV统一组屏，10KV保护测控单元安装于本开关内，通过光缆接于后台机，信息可上传至矿区调度中心，数字化微机保护系统可实现变电站运行监视及操作控制；自动巡回检测、事故顺序记录、报表打印、事故报警、音响、语音推出画面、汉字显示等方式；全部常规的远动功能实现远方监视和修改定值。
110KV线路保护屏为和上级变电站配合采用的是北京四方的保护装置，通过架空复合光缆和上级站信号传输，实现线路纵差保护。
主变保护屏可实现两台主变的差动保护和后备保护。
另外两台主变还配备变压器油色谱分析仪，可在线对变压器油进行色谱分析，确保主变安全运行。
进线分段操作测控屏可完成110KV1、2号进线及母联开关所组成的任意三种状态的运行方式，并实现备用电源自投功能，缩短停电时间。
公共屏完成全变电站的测量及信号管理，资源分配、规约转换，使各种保护、测量功能发挥最优状态。
远动通讯屏收集全站信息，可将信息分类传输到不同的调度端。
并安装卫星对时装置，确保全站装置时间同步。
数字电度表屏对两回进线和主变两侧电度计量。
站用电屏两路电源分别引自I、II段10KV站用变柜，用于站内保护、通讯、直流系统、主变风机、户外检修、室内外照明等电源。
逆变电源柜为后台机提供不间断电源，容量2KVA。
消弧及选线控制屏控制偏磁式消弧线圈、接地变压器和小电流接地选线装置。
控制户外的消弧线圈、接地变压器，对10KVI、II段母线电容电流进行补偿和10KV系统在发生单相接地故障时选出故障回路。
直流系统采用220V/200AH高频开关直流操作电源系统，系统能够提供完善的蓄电池管理，装置应用微机控制直流柜，具有完善的四遥功能，告警功能，供站内保护、信号及应急照明电源。
该站电源引自禄长大佛寺110KV变电站I.II段出线间隔，通过两台型气体绝缘金属封闭开关设备引入，110KV侧配电装置为户内气体绝缘金属封闭组合电器（GIS），三相分筒式。
共七个间隔，其中二回进线间隔、两回主变间隔、二回PT间隔、一回母联间隔。
10KV侧配备有44台户内金属铠装抽出式开关设备，其中进线柜4台、联络柜2台、PT柜2台、所用变柜2台，消弧柜2台，无功补偿柜2台，馈线柜30台。
主变为2台有载调压变压器，额定容量为40MVA，担负全矿负荷。
院内设置了偏磁式消弧线圈自动跟踪补偿成套装置两套，由接地变压器、偏磁式消弧线圈、微机控制柜和避雷器、隔离开关等组成。
其工作原理为：
1.干式接地变压器：
主变压器的低压侧接线方式为△链接，用接地变压器制造出10KV系统的中性点。
2.消弧线圈：
当系统发生单相接地时，消弧线圈产生电感电流补偿系统的电容电流。
本站还配备动态无功综合补偿装置（H.SVG++），整套装置能完成从0～9900Kvar之间的动态连续补偿。
2.2评价对象
此次安全评价的对象为：
陕西彬长小庄矿业有限公司110KV变电所内所有设备、设施及人员操作过程的安全评价。
2.3自然条件
2.3.1气候条件
本区地处中纬带高原区，属暖温带半干旱大陆性季风气候区，冬季干旱，夏季炎热，四季比较分明，雨热同季、气温日差较大，干湿季节分明，年降雨量变化大，常出现干旱。
每年3-5月份为西北季风期，最大风速12.7m/s。
据彬县气象站近年资料：
极端最高气温40.0℃（1966年6月19日）；
极端最低气温-22.5℃（1977年1月31日）；
近年平均气温11.1℃；
元月平均气温-7.5℃（最低月份）；
七月平均气温29.8℃（最高月份）；
霜期一般为10月中旬至来年4月中、下旬；
冰冻期一般在12月上旬至来年2月下旬；
冻土层最大厚度68cm；
年平均降雨量为561.4mm；
年平均蒸发量为1547mm。
2.3.2地质条件
变电所建设地质情况：
彬长矿区属陇东黄土高原塬梁丘陵沟壑区，地势西南高东北低，泾河自西北向东南贯穿中部，将全区分割成东北、西南两塬加川道的地貌格局。
两个塬体均向泾河下游倾斜，塬面破碎，沟壑密集。
小庄井田位于东北塬区，井田西部属北极塬的一部分，主要为黄土塬和河谷平川，原面开阔平坦，海拔+1000～+1200m，泾河河谷高程+850～+870m。
矿区河流水系以泾河为骨干，呈羽状分布，泾河是渭河的最大支流，发源于宁夏六盘山东麓。
泾河干流自西北向东南流经长武县亭口镇汇于黑河后，在北极镇雅店村进入彬县境内。
年平均流量57.60m3/s，最大洪峰15700m3/s（1911年），枯水期最小流量1m3/s（1973年）。
彬县境内泾河含沙量多年平均155kg/s，平均年输沙量为28300万t。
2.4工作流程及主要设备、设施
变电所值班为三班制，每班设值班人员二名。
值班人员必须按时参加班前会，严格按照交接班制度进行交接班。
工作中必须认真巡视检查设备运行情况，做好全盘工作，及时填写各项记录，保持室内设备及环境整洁。
时刻观察全矿电力负荷和所内设备运行情况，并及时处理遇到的各种停电事故和设备故障，按照上级命令完成倒闸操作和停送电任务。
1、接令：
严格执行停送电制度和操作票制度，接到变电站相关领导的操作指令后，复诵操作命令无误并录音，同时做好记录，记录内容包括下令人姓名和要执行的操作任务。
2、填写倒闸操作票：
操作人根据操作命令认真填写倒闸操作票，倒闸操作票不得涂改，且必须由操作人和监护人共同签字、并经主值班审核无误后方可开始操作。
3、操作前检查：
倒闸前应检查核对操作票内容，检查断路器和手车装置（隔离开关）及接地刀闸（接地线）分、合是否处在正常位置。
必要时验明有无电压。
4、操作：
操作人员必须佩戴绝缘用具，先模拟操作，无误后方可正式操作，操作过程中必须执行唱票制度和手指口述制度；一人操作、一人监护；操作完毕后，要在倒闸操作票上加盖“已执行”印章。
5、汇报：
操作完毕，及时向下令人及矿调度汇报，并作好记录。
主要设备：
户外高压设施（进线塔杆、主变及消弧线圈）及户外防雷设施，户内主控室、GIS室、10kV高压配电室、无功补偿室、安全工器具室，消防设施。
本变电站主要一次设备：
主变压器、断路器、隔离开关，母线，电子式电流互感器，电子式电压互感器，避雷器，消弧线圈，电容器，电抗器等
主要二次设备：
保护装置，测控装置，通讯装置，直流系统，电度表等。
3危险、有害因素的辨识
3.1物质危险、有害因素辨识
3.1.1物理性危险和有害因素
1）设备、设施缺陷。
2）防护缺陷。
3）电危害。
如带电部位裸露、漏电、雷电、静电、电火花、过负荷、短路、带电操作和维修等。
3.1.2化学性危险和有害因素
1）易燃易爆性物质。
2）自燃性物质。
3）有毒物质。
4）其他化学性危险和有害因素。
3.1.3心理、生理性危险和有害因素
1）负荷超限。
指易引起疲劳、劳损、伤害等的负荷超限。
如体力负荷超限、听力负荷超限、视力负荷超限及其他负荷超限。
2）健康状况异常。
带伤病作业。
3）从事禁忌作业。
4）心理异常。
如情绪异常、冒险心理、过度紧张以及其他心理异常。
5）辨识功能缺陷。
6）其他心理、生理性危险和有害因素。
7）2.4行为性危险和有害因素指挥错误、指挥失误、违章指挥、误操作、违章作业、监护失误等其他错误和其他行为性危险和有害因素。
3.2工艺、装置的危险、有害因素辨识
3.2.1作业过程的危险性分析
（1）在进行设备的巡视检查中，由于运行人员穿行于带电设备之间，因违规行为人体与带电部位小于规定的安全距离时、雷雨天气大气绝缘降低时（避雷装置动作）以及意外情况发生（如带电导线脱落、瓷柱外力作用下断裂等）时等，都是极其危险的。
（2）正常及事故下的倒闸操作时，因误操作、设备质量问题以及意外的外力破坏等因素形成的危险。
（3）电力电缆绝缘损坏、二次系统窜入高电压以及各种短路等情况下，势必对值班人员的生命安全形成威胁。
（4）对《安规》不够熟悉，安全意识不高，侥幸心理严重，习惯性违章严重等，都将对人与设备的安全形成威胁。
3.3自然条件危险、有害因素辨识
3.3.1雷电
雷电是自然界中的声、光、电现象，它给人类生活和生产活动带来很大的影响。
雷电可能会引起雷电过电压，造成电力线路或电气设备绝缘击穿损坏，不仅中断供电，甚至引起火灾。
具体形式有直接雷击过电压，雷电反击过电压，感应雷过电压和雷电侵入波。
一次设备落雷还可能会对二次设备造成危害，造成微机保护，远动，通信等装置损坏。
由此可见防雷电保护是一项很重要的工作。
3.3.2暴雨水灾
暴雨季节水量较大，可能造成较深地面积水现象或者水灾，如果排水系统设计不合理，就存在设备或装置被水浸泡的危险，影响正常生产。
甚至会对人员和设备造成严重的危害。
3.3.3雪灾
雪灾也称白灾，是由降雪造成大范围或持久积雪成灾害的自然现象。
首先，下雪特别是大雪会阻塞道路，严重影响交通，容易造成交通事故。
其次，大雪还易压断通讯、输电线路，造成大范围停电事故，影响正常运营。
再次，厚的积雪还会压坏罩棚等建、构筑物，降雪过后的大风降温也会导致人员的操作能力下降，也会影响户外高处作业人员的安全性。
4评价单元的划分与评价方法的选择
4.1评价单元的划分原则
4.1.1以危险有害因素的类别为主划分评价单元
1、对工艺方案、整体布置及自然条件、环境对系统影响等综合方面的危险、有害因素的分析和评价，可将整个系统作为一个评价单元；
2、将具有共性危险有害因素的场所和装置划分为一个单元。
4.1.2以装置和物质特征划分评价单元
1、按装置工艺功能划分。
将具有相似工艺过程的装置（设备）应划分为一个单元，将场所相邻的装置（设备）应划分为一个单元；
2、按布置的相对独立性划分；
3、按工艺条件划分评价单元。
独立的工艺过程可划分为一个单元；
4、按贮存、处理危险物品的潜在化学能、毒性和危险物品的数量划分评价单元。
4.2评价单元的划分
根据变电所的实际情况，依据《安全评价通则》，结合其可能存在的危险、有害因素及作业流程特征，将该项目划分为以下4个评价单元进行评价：
1、项目外部安全条件单元；
2、库区平面布置单元；
3、工艺装置单元；
4、作业流程单元；
5评价方法的选择
根据建设项目的特点，我们先以危险因素为起点，以工艺装置和作业流程为线索，找出危险因素存在的各个部位，并采用预先危险性分析法对各种危险因素导致事故发生的可能性和严重程度进行定性评价。
通过采用预先危险性分析法对诸多危险因素进行定性评价，从中找出主要危险因素及其存在的部位，为后面各单元重点评价找出依据。
接着使用安全检查表法对本项目的库址选择及总平面布置等外部安全条件进行详细、全面的评价，以达到风险控制的目的；对库区的重点危险部位储油罐组，通过安全检查表法、风险等级确定来进行定性、定量评价；对公用工程单元采用事故树法对公用工程中最容易发生的触电事故进行分析，以达到风险控制的目的。
表5-1评价单元划分及评价方法选择
序号
单元名称
评价方法
选用理由
1
项目外部安全条件单元
安全检查表法
可检查库区安全条件的合理性
2
库区平面布置单元
安全检查表法
可检查库区平面布置的合理性
3
工艺装置单元
预先危险性分析法
可预先分析固有危险有害因素发生的原因，并提出相应合理的安全对策；
4
作业流程
事故树分析法
可识别导致事故的基本事件和人为组合，对导致灾害事故的各种危险因素及逻辑关系做出全面、简洁的描述，便于查明系统内部固有的或潜在的各种危险因素；
6定性、定量分析危险、有害程度的结果
6.1外部安全条件单元
变电所处于矿业公司内部，外接高压电源由东侧山上引下，途径鸭河湾进村路，外接电源110KV线距进村路≧20米，10KV距进村路≧10米，其安全距离均符合国家有关标准，北侧距公路≧15米，且有围墙保护，综上述其外部条件均符合要求。
6.2总平面布置单元
本变电所由北京华宇设计院设计，其平面布置均按照国家有关标准规定进行设计建造，各构筑物之间不会相互影响，且进矿路与变电所连通方便，变电所内有还形车道，为消防提供便利交通，可保证设备安全运行。
6.3工艺装置单元
用预先危险性分析对本项目存在的主要危险、有害因素进行分析，结果如下：
表6-1工艺装置危险有害因素评价结果表
危险有害因素
级别
危险程度
可能导致的后果
火灾
Ⅳ级
灾难性的
造成人员重大伤亡及系统严重破坏的灾难性事故，必须予以果断排除并进行重点防范
触电
Ⅲ级
危险的
会造成人员伤亡和系统损坏，要立即采取防范对策措施。
中毒
Ⅱ级
临界的
处于事故边缘状态，暂时还不至于造成人员伤亡、系统损坏或降低系统性能，但应予以排除或采取控制措施。
机械伤害
Ⅱ级
临界的
高空坠落
Ⅱ级
临界的
从上表可知，在本项目中，最主要的危险有害因素是火灾，危险性是Ⅳ级（灾难性的），对此应引起足够的重视和重点防范，对安全隐患予以尽快采取控制措施，要作好劳动防护、规范操作、提高安全意识。
对触电、中毒、机械伤害和高空坠落也要作好劳动防护、规范操作、提高安全意识，已达到安全经营的要求。
6.4作业流程单元
运用事故树分析法对触电事故进行分析，得出该事故树有39个割集。
通过对事故树结构重要度的分析可知，接地与正确使用安全防护用具，是防止触电事故的最重要环节，其次严格执行作业中的监护制度和对系统中不带电体绝缘性能的及时检查与修理，减少正常不带电部位意外带电的可能性。
另外，充分的放电，严格的验电，可靠的防漏电保护和停电检修及对停电线路作三相短接地等措施也是减少作业中触电的重要方法。
附图3-1作业人员触电事故树图
1、画出作业人员触电事故树图。
2、求最小割集。
该事故树的结构函数式为：
T=A1A2
T=（X4+B1+B2）（X5+X6+X7）
=[X4+X19（X1+X2+X3）+C1+C2+C3+C4]（X5+X6+X7）
=[X4+X19（X1+X2+X3）+X8（X9+X10）X20+X21（X11+X12+X1）+X19X14（X15+X16）
+（X17+X18）]（X5+X6+X7）
=（X4+X1X19+X2X19+X3X19+X8X9X20+X8X10X20+X21X11+X21X12+X21X13
+X19X14X15+X19X14X16+X17+X18）（X5+X6+X7）
=X4X5+X1X19X5+X2X19X5+X3X19X5+X8X9X20X5+X8X10X20X5+X21X11X5
+X21X12X5+X21X13X5+X19X14X15X5+X19X14X16X5+X17X5+X18X5+X4X6
+X1X19X6+X2X19X6+X3X19X6+X8X9X20X6+X8X10X20X6+X21X11X6
+X21X12X6+X21X13X6+X19X14X15X6+X19X14X16X6+X17X6+X18X6+X4X7
+X1X19X7+X2X19X7+X3X19X7+X8X9X20X7+X8X10X20X7+X21X11X7
+X21X12X7+X21X13X7+X19X14X15X7+X19X14X16X7+X17X7+X18X7
得出最小割集K：
K1=｛X4，X5｝K2=｛X1，X5，X19｝
K3=｛X2，X5，X19｝K4=｛X3，X5，X19｝
K5=｛X5，X8，X9，X20｝K6=｛X5，X8，X10，X20｝
K7=｛X21，X11，X5｝K8=｛X21，X12，X5｝
K9=｛X21，X13，X5｝K10=｛X19，X14，X15，X5｝
K11=｛X19，X14，X16，X5｝K12=｛X17，X5｝
K13=｛X18，X5｝K14=｛X4，X6｝
K15=｛X1，X19，X6｝K16=｛X2，X19，X6｝
K17=｛X3，X19，X6｝K18=｛X8，X9，X20，X6｝
K19=｛X8，X10，X20，X6｝K20=｛X21，X11，X6｝
K21=｛X21，X12，X6｝K22=｛X21，X13，X6｝
K23=｛X19，X14，X15，X6｝K24=｛X19，X14，X16，X6｝
K25=｛X17，X6｝K26=｛X18，X6｝
K27=｛X4，X7｝K28=｛X1，X19，X7｝
K29=｛X2，X19，X7｝K30=｛X3，X19，X7｝
K31=｛X8，X9，X20，X7｝K32=｛X8，X10，X20，X7｝
K33=｛X21，X11，X7｝K34=｛X21，X12，X7｝
K35=｛X21，X13，X7｝K36=｛X19，X14，X15，X7｝
K37=｛X19，X14，X16，X7｝K38=｛X17，X7｝
K39=｛X18，X7｝
3、结构重要度分析
经计算结构重要度系数为：
I
（1）=I
（2）=I（3）=I（8）=I（11）=I（12）=I（13）=I（14）=I（19）==I（20）=0.75
I（4）=I（17）=I（18）=1.5
I（5）=I（6）=I（7）=3.5
I（9）=I（10）=I（15）=I（16）=0.375
I（21）=2.25
结构重要度顺序为：
I（5）=I（6）=I（7）>I（21）>I（4）=I（17）=I（18）>I
（1）=I
（2）=I（3）=I（8）=I（11）=I（12）=I（13）=I（14）=I（19）=I（20）>I（9）=I（10）=I（15）=I（16）
6.5具有毒性的化学品泄漏的可能性
SF6气体及其电弧分解可能外泄，污染环境、危及人体安全；[SF6气体泄漏，在含有氧和水份或电弧的作用下分解成SOF2（氟化亚硫酰）、SO2F2（氟化硫酰）、SF4、S0F4和S2F10。
其中剧毒S2F10和SOF2、SOF4、SO2F2具有相当的毒性，对人体和电极均有害。
变电所内为防止SF6气体在低洼处沉积可能造成的缺氧窒息事故，运行人员在进入工作现场前，应先根据SF6气体监测仪确认气体正常，方可进入。
7安全条件分析结果
7.1安全条件分析结果
7.1.1外部条件的安全可靠性
并结合该站平面布置情况，变电所选址周边环境位于矿区内部，周边无商业中心、公园等人口密集区域，且距明火散发地较远，在安全距离之外。
变电所设施与周边设施的距离满足《火力发电厂与变电所设计规范》GB50229-2006的要求，如果发生事故基本不会造成周边人员伤亡和设施设备损坏。
综上所述，站区选址符合相关安全要求。
7.1.2拟建设主要技术、工艺和装置、设备设施的安全可靠性
变电站内选择使用的主要技术和主要设备在国内属先进产品，如果能够按照国家相关规范进行设计、生产、安装、使用，可以有效的防止油品泄漏，避免火灾、爆炸事故的发生，达到变电所运行过程的安全条件。
7.2.3作业过程操作人员安全可靠性
变电站内由机电部统一管理，具体日常操作及管理维护工作由机电队负责。
根据变电所实际情况，机电队建立了变电所管理的相关制度并严格落实，对变电所内值班人员进行了系统的安全培训，严格落实变电所交接班制度、机电队领导带班制度及电业作业的各项规章制度，并开展定期与不定期“双述”检查，对不合格人员要求停产学习，确保了人人干标准活，上标准岗。
8安全对策与建议和结论
8.1安全对策与建议
8.1.1安全管理方面的对策措施
1、加强对职工的安全教育，专业培训和考核。
使职工具有高度的安全责任心，熟练的操作技能，增强危险、危害状态应急处理能力，在紧急情况下能采取正确应急方法，事故发生时有自救互助能力。
国内外许多事故案例表明，在生产过程中的人为失误往往是导致事故的直接原因，既有操作的，也有管理的。
因此，变电所管理者提出以下措施防止人为失误：
（1）人员要进行选择。
要选拔具有一定文化程度、身体健康、操作技能和心理素质好的人员从事相关工作，并定期进行考察、考核、调整；
（2）对职工要加强职业培训、教育。
使职工具有高度的安全责任心、慎密的态度，并且要熟悉相应的业务，有熟练的操作技能，具备有关物料、设备、设施、防止工艺参数变动及泄漏等的危险、危害知识和应急处理能力，有预防火灾、爆炸、中毒等事故和职业危害的知识和能力，在紧急情况下能采取正确的应急方法，事故发生时有自救互救能力；
（3）加强对新职工的安全教育、专业培训和考核，并经考试合格后方可上岗。
对转岗、复工人员应参照新职工的办法进行培训和考试。
对职工每年至少进行两次安全技术培训和考核。
根据《特种作业人员安全技术培训考核管理办法》（国家经贸委[1999]第13号令）、《特种作业人员安全技术考核管理规则》（GB5306-1985），从事特种作业的人员必须经培训考试合格后持证上岗；
（4）职工应遵守各项目规章制度，杜绝“三违”（违章作业、违章指挥、违反劳动纪律），特别是重视生产过程中、检修、抢修时，异常天气情况下、紧急情况处理等的作业，事前要有完备的作业方案；作业时要遵守各项规定（如动火等规定），确保万无一失；
（5）正确穿戴个体劳动防护用品，并保管好、维护好、正确使用好。
（6）要重视作业人员异常情绪、异常行为的出现，发现问题要及时疏导并妥善处理；
4、建立健全各种设备管理制度、管理台帐和技术档案，尤其要完善设备的检维修管理制度。
加强对设备运行的监视、检查、定期维护保养等管理工作。
设备的不安全状态是诱发事故的主要因素之一。
保持设备、设施的完好状态，是实现安全生产的前提。
因此，要加强对设备运行时的监视、检查、定期维修保养等管理工作。
经常进行安全分析，对发生过的事故或未遂事故、故障、异常工艺条件和操作失误等，应作详细记录和原因分析并提出改进措施。
还应经常收集、分析国内外的有关案例，类比本站的具体情况，加强教育，积极采取安全技术、管理等方面的有效措施，防止类似事故的发生。
经常对主要设备故障处理方
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