供電安全管理中火災(zāi)預(yù)防措施研究

西山煤電集團(tuán)電力公司 劉 彬

1 引言

隨著社會(huì)發(fā)展的不斷進(jìn)步，對(duì)用電量的需求不斷增加，電網(wǎng)的安全平穩(wěn)運(yùn)行凸顯出了重要的意義。在輸配電環(huán)節(jié)中，變電站和供電線路是兩個(gè)重要的組成部分，變電站和供電線路在日常運(yùn)維管理中，預(yù)防火災(zāi)事故發(fā)生是運(yùn)維人員一項(xiàng)重要的工作內(nèi)容。據(jù)統(tǒng)計(jì)，由電氣設(shè)備引發(fā)的火災(zāi)事故占火災(zāi)事故總數(shù)的比例約六成。雖然，現(xiàn)代化的管理理念和先進(jìn)的電力技術(shù)被不斷地引入到電氣設(shè)備日常管理工作中，但是在一些細(xì)節(jié)的管理和技術(shù)上還有不足之處，導(dǎo)致存留小的隱患最終引起大的電氣火災(zāi)事故，所以對(duì)供電管理工作中的火災(zāi)預(yù)防顯得尤為必要。本文從管理和技術(shù)的角度出發(fā)，對(duì)變電站和供電線路日常運(yùn)維管理工作中的火災(zāi)事故預(yù)防措施提出了一些建議，對(duì)供電安全管理工作中電氣火災(zāi)的預(yù)防有一定參考價(jià)值。

2 電氣火災(zāi)預(yù)防管理措施

2.1 建立健全防火檢查制度和火災(zāi)事故應(yīng)急預(yù)案

防火檢查制度作用于日常巡視管理工作中，首先供電運(yùn)維管理部門應(yīng)將所轄設(shè)備管理區(qū)域內(nèi)的不同電氣設(shè)備，按照電氣設(shè)備的重要程度和發(fā)生火災(zāi)的概率大小，綜合性的將不同電氣設(shè)備的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)排序，然后根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)排序制定日常的巡視檢查的周期和內(nèi)容，對(duì)發(fā)現(xiàn)火災(zāi)隱患點(diǎn)及時(shí)建檔留痕，針對(duì)性地消除隱患。其次防火檢查制度的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是復(fù)查機(jī)制的制定。電氣火災(zāi)中的很大一部分比例是由于人員的麻痹思想原因，因管理不到位、巡視不到位、復(fù)查不到位，導(dǎo)致設(shè)備帶病運(yùn)行或設(shè)備運(yùn)維環(huán)境改變而沒有被及時(shí)發(fā)現(xiàn)。有時(shí)，即使運(yùn)維人員發(fā)現(xiàn)了火災(zāi)隱患，由于僥幸心理存在，使火災(zāi)隱患最終釀成電氣火災(zāi)。所以，防火管理工作中引入復(fù)查機(jī)制非常有必要，復(fù)查機(jī)制應(yīng)包含對(duì)電氣設(shè)備的復(fù)查和隱患處理的復(fù)查。電氣設(shè)備的復(fù)查應(yīng)由上級(jí)管理人員對(duì)變電站或供電線路，采取全覆蓋或抽查的方式進(jìn)一步進(jìn)行防火檢查，隱患處理的復(fù)查也應(yīng)由上級(jí)管理人員對(duì)建檔火災(zāi)隱患處理結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)收，整個(gè)防火制度實(shí)現(xiàn)閉環(huán)管理。

火災(zāi)事故的應(yīng)急預(yù)案應(yīng)具有實(shí)用性和可用性?；馂?zāi)事故的處置關(guān)鍵在響應(yīng)的速度和緊急處置的方法上，所以建立合理的組織機(jī)構(gòu)，明確的組織分工、高效的組織程序?qū)τ谔幹矛F(xiàn)場總指揮的全面部署，第一時(shí)間響應(yīng)救援非常重要。此外，應(yīng)每年組織火災(zāi)事故應(yīng)急預(yù)案的演練，熟悉應(yīng)急預(yù)案的處置程序，做到事故來臨時(shí)能做到自保、互保、聯(lián)保[1]。

2.2 加強(qiáng)電氣防火知識(shí)的宣傳、培訓(xùn)

電氣運(yùn)維人員應(yīng)定期學(xué)習(xí)電氣火災(zāi)事故案例，從思想上認(rèn)識(shí)到火災(zāi)的危害性，逐步養(yǎng)成通過分析火災(zāi)案例成因在工作中發(fā)現(xiàn)火災(zāi)隱患的意識(shí)。通過宣傳教育，運(yùn)維人員應(yīng)對(duì)各類消防器具有基礎(chǔ)認(rèn)識(shí)，尤其是應(yīng)熟悉滅火器的適用范圍以及掌握滅火器使用方法。變電站內(nèi)應(yīng)懸掛各種防火標(biāo)識(shí)、標(biāo)語和牌板，并保持各類標(biāo)識(shí)完好不褪色。

2.3 加強(qiáng)消防器材管理

供電場所消防器材應(yīng)建立消防器材臺(tái)賬，掌握消防器材數(shù)量和報(bào)修時(shí)間，便于統(tǒng)籌管理。變電站內(nèi)各配電室、變壓器室、控制室應(yīng)配置足夠數(shù)量的消防器材，如滅火器、劈斧、消防鐵鍬、消防水桶等，實(shí)行定制管理、責(zé)任管理，明確責(zé)任人，并在消防器材附近張貼消防器材清單。消防器材的配置類型要正確，如通信機(jī)房、控制室等精密設(shè)備存放場所應(yīng)配置二氧化碳滅火器，600V電壓等級(jí)以上電氣設(shè)備配置干粉滅火器，充油設(shè)備場所如變壓器附近還應(yīng)配置符合消防要求的消防沙箱，沙箱內(nèi)沙子存放表面應(yīng)平整、無雜物，粒徑要符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)等?？刂剖?、休息室等運(yùn)維人員活動(dòng)場所應(yīng)配置自救式呼吸器，對(duì)超期呼吸機(jī)要及時(shí)更新?，F(xiàn)場巡視過程中應(yīng)包含消防器材的巡視，如是否有壓力不足、鉛封脫落、外殼破損等滅火器，是否有消防器材缺失，是否有超期服役滅火器等。

2.4 加強(qiáng)消防安全管理

變電站封閉場所內(nèi)應(yīng)規(guī)劃有消防通道，消防通道周圍禁止堆放雜物，禁止占用消防通道。應(yīng)規(guī)劃有應(yīng)急逃生通道，逃生通道應(yīng)有插電式的指示牌指明逃生方向。樓梯間及配電室內(nèi)應(yīng)急照明裝置應(yīng)保證完好且持續(xù)時(shí)間不低于90min。配電室應(yīng)安裝防火門，防火門應(yīng)保持常閉狀態(tài)。

2.5 加強(qiáng)供電現(xiàn)場環(huán)境管理

變電站內(nèi)各種儲(chǔ)物空間應(yīng)保持干燥整潔的環(huán)境，尤其是應(yīng)加強(qiáng)庫房環(huán)境的管理，經(jīng)常性的整理庫房內(nèi)雜物，尤其是加強(qiáng)易燃易爆品的管理，定期對(duì)庫房環(huán)境衛(wèi)生清掃。各配電室、變壓器室也應(yīng)保持干燥、潔凈的設(shè)備運(yùn)行環(huán)境，避免絕緣子臟污引起閃絡(luò)現(xiàn)象，對(duì)于潮濕的設(shè)備環(huán)境必要時(shí)配置功率適合的除濕機(jī)來清除空氣中水汽。戶外區(qū)域應(yīng)及時(shí)對(duì)變電站內(nèi)雜草進(jìn)行清除，有條件的變電場所應(yīng)建設(shè)有一定規(guī)模的消防沙池。對(duì)室外區(qū)域加強(qiáng)用火的檢查，禁止在充油設(shè)備周圍動(dòng)用明火作業(yè)，禁止在供電場所吸煙。

2.6 加強(qiáng)供電設(shè)備和線路管理

一次、二次設(shè)備和電纜要組織定期巡視、除塵，對(duì)一次電纜穿墻孔洞使用阻火包進(jìn)行填充，配電柜穿纜孔洞使用防火泥進(jìn)行封堵，對(duì)二次端子定期進(jìn)行檢查、緊固、除塵。加強(qiáng)對(duì)低壓用電設(shè)備的管理，尤其是防漏電的管理。由于漏電現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，會(huì)有漏電電流熱效應(yīng)伴隨發(fā)生，這是加快線路老化的原因，進(jìn)而會(huì)造成線路短路，最終釀成火災(zāi)。所以，對(duì)于低壓用電開關(guān)要根據(jù)線纜截面積確定最大允許電流，配置適合的漏電開關(guān)[2]。對(duì)于低壓線纜要使用防火的金屬薄壁電線管穿管固定，對(duì)于用電環(huán)節(jié)禁止使用超過允許功率的用電器。對(duì)于低壓用電設(shè)備還要定期檢查接線是否存在虛接、線路是否老化、接地是否良好等現(xiàn)象。架空線路管理中最重要應(yīng)關(guān)注戶外樹木、雜草等與架空線路的安全距離是否足夠，加強(qiáng)線路巡視，及時(shí)對(duì)小于安全距離的樹木雜草進(jìn)行砍剪。

3 電氣火災(zāi)預(yù)防技術(shù)措施

3.1 變壓器引入氮?dú)鉁缁鹣到y(tǒng)

首先，變壓器氮?dú)鉁缁鸬脑砣鐖D1所示。在變壓器發(fā)生火災(zāi)時(shí)，氮?dú)鉁缁鹣到y(tǒng)通過傳感器捕捉到變壓器火災(zāi)發(fā)生的信號(hào)，迅速截止儲(chǔ)油箱到油枕的流通路徑，打開壓力釋放閥門泄油泄壓，并從變壓器底部注入惰性的氮?dú)?，隔絕氧氣，不斷充入的氮?dú)膺€會(huì)帶動(dòng)油體不停運(yùn)動(dòng)，排出上層的高溫?zé)嵊秃妥儔浩鲀?nèi)部積聚的爆炸性氣體，所以氮?dú)鉁缁鹣到y(tǒng)同時(shí)還有防爆的屬性。

圖1 變壓器氮?dú)鉁缁鹪韴D

值得注意的是，變壓器氮?dú)獗Ｗo(hù)系統(tǒng)的觸發(fā)動(dòng)作信號(hào)的前提是變壓器重瓦斯信號(hào)觸發(fā)，因?yàn)樽儔浩鬏p瓦斯保護(hù)動(dòng)作于信號(hào)，只有重瓦斯信號(hào)觸發(fā)才會(huì)動(dòng)作跳閘，證明變壓器內(nèi)部發(fā)生了嚴(yán)重事故，這時(shí)才應(yīng)啟動(dòng)氮?dú)鉁缁鹣到y(tǒng)，否則容易發(fā)生誤動(dòng)[3]。

傳統(tǒng)的防火措施是在變壓器附近配置一定數(shù)量的消防器材，如手推式干粉滅火器、消防沙箱等，一旦發(fā)生電氣火災(zāi)事故，干粉滅火器的滅火效果首先沒有氮?dú)鉁缁鹦Ч?，只能撲滅初期火?zāi)和變壓器表面火災(zāi)，對(duì)變壓器內(nèi)部熱油和氫氣、烴類氣體不能起到降溫和清除作用，而且一旦火災(zāi)事故失控，甚至?xí)鸨?，?duì)于參與滅火的人員生命安全也不能得到有效保證。另外，傳統(tǒng)的滅火器具需要定期檢驗(yàn)、充裝、報(bào)廢，不僅在流程和手續(xù)上煩瑣，還會(huì)不斷產(chǎn)生維護(hù)和更新費(fèi)用。同傳統(tǒng)防火措施相比，氮?dú)鉁缁鸺夹g(shù)雖然在投資初期費(fèi)用相對(duì)較高，但是同長久的安全效益相比，氮?dú)鉁缁鸺夹g(shù)不僅維護(hù)費(fèi)用低，而且滅火效果較好，防爆性能高，是一種經(jīng)濟(jì)、安全值得電氣運(yùn)維管理部門推廣的技術(shù)。

3.2 煙感系統(tǒng)的配置

煙感系統(tǒng)也成煙霧報(bào)警系統(tǒng)，由安裝于配電室和電纜溝等配電場所的煙霧報(bào)警器和控制室的集成控制器組成。煙霧報(bào)警系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于供配電場所火災(zāi)預(yù)防，變電站防火措施在配置煙霧報(bào)警系統(tǒng)同時(shí)，結(jié)合視頻監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)配電室、電纜夾層等密閉場所集中監(jiān)控，實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)火情是預(yù)防初期火災(zāi)的有效應(yīng)對(duì)手段。

3.3 引入電纜防火技術(shù)

一次電纜大部分布置在電纜溝或電纜夾層內(nèi)，空間狹小，且須對(duì)電纜全段范圍實(shí)施測溫并報(bào)警。紅外熱成像測溫、感溫探頭無線測溫及運(yùn)維人員手持測溫槍，現(xiàn)場測溫均無法達(dá)到效果好且成本低的目的，因此引入分布式感溫光纖系統(tǒng)對(duì)電纜溝內(nèi)的電纜進(jìn)行實(shí)時(shí)測溫預(yù)警，以提高變電站電纜防火性能。感溫光纖測溫技術(shù)主要利用光在光纖中的拉曼散射，改變光波波長的特性和拉曼散射的信號(hào)強(qiáng)度與溫度相關(guān)聯(lián)的原理進(jìn)行溫度測量，同時(shí)利用光時(shí)域反射技術(shù)實(shí)現(xiàn)距離定位。

感溫光纖技術(shù)在實(shí)施過程中應(yīng)設(shè)計(jì)最優(yōu)的光纖鋪設(shè)路徑，因?yàn)樽冸娬緝?nèi)電纜長度相對(duì)較短，因此在設(shè)計(jì)路徑時(shí)對(duì)于光脈沖信號(hào)的衰減可忽略不計(jì)，主要考慮減少光纖長度，減少光纖折返長度，減少光纖交叉點(diǎn)。感溫光纖自身將被測設(shè)備及測量終端進(jìn)行光隔離，不會(huì)因?yàn)閷?duì)原有設(shè)備增加附件而導(dǎo)致其安全可靠性下降，同時(shí)具有良好的防雷及抗干擾特性。由于光纖本身較為耐用，在人員通道內(nèi)即便經(jīng)過反復(fù)踩踏也不會(huì)出現(xiàn)破損、斷裂等情況，因此使用壽命較長。最后，連續(xù)分布式測量的方式，適用于狹小空間且測量區(qū)間較長的情況，極大地滿足電纜溝內(nèi)電纜的測溫需求，該技術(shù)目前逐步應(yīng)用于變電站一次電纜測溫中。種種優(yōu)點(diǎn)相疊加表明，在對(duì)電纜火災(zāi)預(yù)防的措施上非常值得進(jìn)一步推廣，一方面可以減少運(yùn)維人員工作強(qiáng)度，另一方面運(yùn)維人員可以遠(yuǎn)程第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)火情，避免現(xiàn)場造成人員傷亡。

3.4 建立微型消防站

110kV等相對(duì)高電壓等級(jí)的變電站，作為消防重點(diǎn)單位應(yīng)推動(dòng)微型消防站的建設(shè)，夯實(shí)消防安全管理基礎(chǔ)工作。微型消防站的建立不僅僅是設(shè)施上的建設(shè)，更要在人員管理、消防活動(dòng)宣傳上不斷聯(lián)動(dòng)，以點(diǎn)帶面，打通消防安全管理的“最后一公里”，切實(shí)加強(qiáng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)的自我救援能力和撲滅早期火災(zāi)的能力，是預(yù)防電氣火災(zāi)事故的有效手段。

3.5 配置BMS電池管理單元

變電站直流系統(tǒng)中蓄電池?cái)?shù)量較多，同時(shí)也是最為關(guān)鍵的設(shè)備。近年來，由蓄電池燃燒、爆炸引起的火災(zāi)事故時(shí)有發(fā)生，并且事故影響范圍較廣，事故后果非常嚴(yán)重，因此加強(qiáng)變電站直流系統(tǒng)中蓄電池的管理非常重要。BMS電池管理單元不僅能被動(dòng)監(jiān)測蓄電池運(yùn)行中的各項(xiàng)指標(biāo)，還能主動(dòng)控制蓄電池充電狀態(tài)，防止過充現(xiàn)象，對(duì)直流系統(tǒng)故障主動(dòng)分析，將蓄電池狀態(tài)信息全面掌握，所以引入BMS電池管理單元是預(yù)防蓄電池發(fā)生火災(zāi)事故、監(jiān)控蓄電池日常運(yùn)行狀態(tài)的有效手段[4]。

4 結(jié)語

雖然供電管理部門仍在不斷完善管理制度，引入先進(jìn)消防技術(shù)，但是因工作人員有麻痹思想這個(gè)因素存在，電氣設(shè)備發(fā)生火災(zāi)的不確定性就依然存在，而且隨著用電需求量的增加，電氣設(shè)備的基數(shù)會(huì)不斷增加，發(fā)生電氣火災(zāi)的概率仍然較大。因此，運(yùn)維管理人員要在廣泛的事故案例中不斷地總結(jié)，吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，采取相應(yīng)措施，加大消防設(shè)備設(shè)施資金投入，提高消防安全意識(shí)，才能更全面的將火災(zāi)隱患消滅在萌芽狀態(tài)，確保電氣設(shè)備安全運(yùn)行，供電安全管理工作中的火災(zāi)預(yù)防措施任重而道遠(yuǎn)。