2.2 事故概况
1.事故发生前的运行方式
2003年8月28日，伦敦南部地区输电系统运行正常，所有变电站及线路均运行在安全状态下，向用户正常提供电力供应。当时，整个系统的总负荷约 1100 MW，系统内安排了几条线路检修。受线路检修影响的温布尔登、新十字和赫斯特等变电站仍各有两条线路连接，满足N-1故障安全校核。
2.事故发展过程
伦敦南部输电系统示意图如图2-3所示。大停电事故从8月28日18:11开始，此时的电网接线方式和潮流分布示意图如图 2-4所示，当时位于沃金汉姆（Wokingham）的国家电力调度中心收到了赫斯特变电站发来的“瓦斯继电器报警”信号，表明该站内的主变或并联电抗器的油中有大量气体产生，是设备内部发生严重故障的先兆。
图2-3 伦敦南部输电系统示意图
图2-4 故障前电网接线方式和潮流分布示意图
18:17，由于无法根据报警信号来确定具体的故障设备，为安全起见，国家电力调度中心和EDF公司商定首先将赫斯特站内的一台变压器停运。为此，赫斯特站内需进行相应的倒闸操作，以切换线路和设备，重新安排系统的运行方式，受影响的小布鲁克—赫斯特1号线路需要停电。在倒闸操作期间（按照EDF公司的运行规程规定应为5～10分钟），新十字站和赫斯特站将仅通过温布尔登—新十字一条线路进行供电，供电方式非常薄弱。操作前，EDF已经确认将配网负荷从故障变压器上倒走，由于这些负荷仍将与赫斯特站的其他变压器相连，因此该操作不会导致负荷损失。
18:20，赫斯特站内的两个断路器开断，可疑变压器和并联电抗器退出运行，此时赫斯特站和新十字站仅由温布尔登站通过温布尔登—新十字2号线供电，如图2-5所示。
图2-5 倒闸操作期间的系统接线图
然而，就在上述操作刚刚结束时，温布尔登—新十字2线的自动保护继电器因不明原因动作，自动将温布尔登站内的两个断路器断开，导致上述线路退出运行。这个动作，造成赫斯特和新十字两个站全部失压，而温布尔登也有部分配网负荷损失，此时的系统接线图如图2-6所示。
图2-6 自动保护动作后的系统接线图
上述保护动作发生后，EDF公司迅速行动，将温布尔登站下的约70 MW负荷倒至其他变电站用电。而国家调度中心也收到了上述保护动作的信号，并初步判断应为保护误动。
18:21—18:23，国家调度中心和EDF通过调度电话对保护误动事件进行了简单讨论，并对停电负荷做了初步评估；现场工程师和技术支持人员被迅速派往温布尔登、新十字和赫斯特等停电站点，进行事故调查并协助恢复供电；国家调度中心开始制订方案，对停电设备逐步恢复供电，该方案决定，在查明原因之前维持温布尔登—新十字2线的停运状态，因为直接强送可能导致二次停电。
18:25，温布尔登—新十字 2线被隔离，被自动保护继电器跳开的两个断路器恢复运行，系统方式得到一定程度的加强。由于故障的具体原因尚未调查清楚，温布尔登站损失的配网负荷暂未得到恢复，剩余负荷由站内的其他变压器供电。上述措施完成后，开始从小布鲁克侧对失压站点恢复供电。在这个过程中必须谨慎操作，并控制线路电压，防止仍然脆弱的系统再次发生事故。
18:30，经过一系列操作之后，赫斯特站和新十字站的一段母线带电，部分负荷恢复。
18:31，国家调度中心将上述恢复进展通知给EDF，并告知很快就将全面恢复供电。
18:35，国家调度中心通知EDF可以恢复温布尔登站下的配网变电站，新十字站剩余母线的供电也可以恢复。EDF答复需要一定时间对配网运行方式进行评估。
18:40，赫斯特站和新十字站恢复供电。国家调度中心与EDF联系，提出从赫斯特站恢复负荷供电。EDF随即对配电网运行方式进行了调整。
18:44，配网中的布罗姆利站恢复供电，停电用户中的三分之一重新用上了电。
18:48，国家调度中心与EDF联系，全面恢复温布尔登站下配电网变电站的供电，到18:52，上述站点的所有配电网负荷恢复供电。
18:51，国家调度中心再次收到赫斯特站发来的瓦斯继电器保护告警信号，但自动化系统显示没有任何变压器因此而被自动切除，因此可以断定故障设备应为高压并联电抗器。
18:52，国家调度中心通知EDF可以恢复新十字站的配网负荷，EDF要求给予时间以进行配网运行状况评估和运行方式调整。
18:56，EDF回复国家调度中心，所有配网负荷均已恢复供电。
19:10，EDF向国家调度中心提出恢复被切除的赫斯特站可疑变压器，以提高系统运行的可靠性。由于已经判定故障出现在高压并联电抗器上，而且该设备已经被隔离，国家调度中心同意了EDF的要求。
19:14，EDF汇报国家调度中心操作完毕，并再次确认事故中所有停电用户均已恢复供电。此时的系统接线图如图2-7所示。
图2-7 恢复后的系统接线图
随后，现场工程师在半小时内相继到达三个事故现场，对保护动作情况和告警记录进行了详细的检查，并向国家调度中心进行了汇报。为加快事故处理进程和系统恢复速度，另外两个工程师也被派往现场进行支援。在温布尔登站，经过工程师的评估，动作过的继电器已经确认被更换后，温布尔登—新十字2号线于23:00恢复运行，进一步加强了输电系统的运行可靠性。此后，经过后夜负荷低谷期的运行方式调整，8月29日凌晨1:05，伦敦南部输电系统全部恢复正常运行方式，至此，此次大停电事故结束。