吴 锋,徐 丹,韩克勤
(苏州供电公司,江苏 苏州 215004)
供电公司作为地方电网的经营单位,既履行着电力商品合同的供应义务,又承载着保障能源安全与社会稳定的政治责任。随着经济社会的快速发展,地方政府、社会大众对电力商品的品质要求越来越高,尤其是在稳定性、可靠性方面。而另一方面,伴随着城市建设的推进,电力设施的建设、检修、维护等工作越来越多地受到现实环境的约束,电力安全的潜在问题益发突出。
基于各地重要电力客户管理的现有经验和电网事故中的应急处置案例,本文试图通过对各类人员密集重点场所的应急处置分析,排查供用电双方在客户端应急处置中的不足,寻求供电企业处置电力事故的有效途径,优化客户端应急服务机制,以提高供电企业及电力客户应对突发事件的处理能力和规避风险的能力。
本文中提及的电网故障,是指可能导致重要客户或重点场所2路供电电源全部停电的事故类型,如:电力系统多条甚至几十条配电线路因同一故障在同一时段内失电的大型电网故障。
随着城市电网的不断庞大,公共电力通道资源的日益紧张,此类电网故障的风险不断增大。尽管电网手拉手的结构已日趋成熟,电网应急支援能力已大大提升,但是一旦发生大型电网故障,大型商业、集中居住区等民用社会公共场所因应急自救能力欠缺,仍可能造成较大的安全事故或社会影响,尤其是在城市核心区的大型电网故障。
事故案例概述:某110 kV变电站因出现电缆通道起火,所有10 kV出线电缆陆续停电,停电影响范围为该行政区域内的核心商务居住区,受影响客户包括105户专变客户和11个集中住宅区。在事故中,2路电源全停的客户为8户专变和7个住宅区,其中包括大型超市、大型城市综合体、学生集中宿舍及部分集中住宅区4类重点场所。上述重点场所从重要性类别而言,基本都属于人员密集场所,其内部电源全停造成后果,大体产生3方面的影响:
(1)导致一定范围内的社会秩序混乱,造成不良的社会影响。
(2)如果现场紧急疏散组织不力,或者电梯等升降设备处置不到位,可能造成人员踩踏等严重安全事故。
(3)造成商家营业中断的经济损失或住户起居生活的不便。
进一步分析上述重点场所的运营特性,事故停电引发的后果在细节上又有所不同:大型超市属于即时性消费场所,客户消费行为受影响后可即时中断,因此事故停电后,重点在于疏散人群,一般不存在消费违约的后续纠纷;大型城市综合体包含多种商业形态,如:大型餐饮、影剧院等,此类商业消费项目往往具有提前预约或消费持续的特点,一旦事故停电,将引发消费者对商家违约的后续纠纷,进一步加大了事故停电的社会影响和经济损失;学生宿舍楼因其居住人群的特殊性,事故停电容易引发群体性事件,并极具信息传播的能力,造成严重的社会影响;居民集中住宅区中,除了家用电器无法使用之外,高层建筑中电梯及增压水泵停运对生活造成的影响更加突出。
所谓客观分析,即客观地阐述上述重点场所在电网故障中的内部应急处置工作,分析其中的不足,并提出改善建议。
2.1.1 应急处置过程描述
该超市虽设有2路供电电源,但未配自备发电机,仅设有应急疏散照明和监控系统的专用UPS。2路电源全停后,超市方根据应急预案,人员有序疏散,现场秩序得到控制,但营业中止。
与此同时,电网调度部门根据客户服务部门提供的现场信息,优先考虑超市所在线路的应急处置。其中一路电源与其他变电站线路设有联络,具备应急恢复供电的条件。事故停电1 h 20 min后,超市一路电源恢复供电。
2.1.2 存在不足与改善建议
(1)尽管超市已配应急照明和监控系统UPS,但由于未配备自备发电机,超市收银系统、信息机房等重要负荷用电仍无法保障。在2路停电情况下只能中止营业,不可避免的造成营业损失。
(2)超市内应急照明仅能持续1 h,且亮度有限,若供电电源不能及时恢复或现场疏散迟缓,仍存在一定程度的安全隐患。
综上分析,对于大型超市,在电源配置方面应突出重点、区别对待。
对于区域内最核心的大型超市,不仅要考虑事故停电时的人员疏散和秩序控制,而且也要考虑在该行政区域内重点营业秩序的持续,从而进一步降低电网事故停电的社会影响。因此,对于区域内的重点超市,建议超市自备应急电源。根据超市的常规营业负荷,一台500 kW的发电机可以满足超市内50%的照明、电梯、收银、机房及部分办公负荷。配置自发电机,不仅在供电线路恢复之前可以保障营业的延续,而且能极大提高现场疏散秩序的控制力,确保现场安全。
对于区域内的其他超市,至少应配置应急照明以确保人员疏散。但是,超市管理人员一定要做好应急处置预案和人员疏散方案,加强应急照明的日常检查维护和应急预案的培训演练,确保在较短的时间内完成人员的疏散。
2.2.1 应急处置过程描述
该商业综合体虽设有2路供电电源,也未配自备发电机,仅设有应急疏散照明。2路电源全停后,商场人员有序疏散,但综合体内的大型餐饮面对大量已预订就餐的消费者,营业压力极大,可能引发的后续纠纷难以避免。
供电企业客户服务部门在了解该综合体内应急需求后,迅速派出移动发电车前往支援,并在事故停电后45 min到达现场。但由于该商业综合体的变电所设于地下室,应急发电车无法驶入。若将发电车停于地面,其供出电缆长度不够,同样无法接至变电所。最终,在事故停电2 h后,通过电网调度部门对配网线路联络的倒闸操作,恢复一路电源供电。
2.2.2 存在不足与改善建议
(1)未配置自备发电机组,在电网事故中,对于综合体内的持续性商业形态缺乏应急自救的手段。
(2)移动发电车接入存在障碍。一般城市综合体均将变电所等辅助用房设于地下或者楼顶,移动发电车的应急电源难以接入,这是一个普遍存在的问题。
城市综合体配电设施在建设阶段应首先明确综合体的功能组成,准确掌握主要的商业形态,并根据其运营特性开展内部配电方案的设计。对于设有大型餐饮、影剧院等需持续运行的商业综合体,提出以下改善建议:
做好内部负荷分类,设置应急母线,除了保安负荷以外应考虑将重点商业负荷与应急母线对接。
如有条件,建议设置自备发电机组,以提高商业综合体自身的应急处置能力。
如未配置自发电,则必须设有良好的移动发电车接入条件。商业综合体的外围应选择合适的位置,预留应急车辆的现场停放位置,包括移动电源车等。在应急车辆停放处,就近设置外部应急电源的接入装置,该接入装置应与应急母线做好可靠的电气连接。
2.3.1 应急处置过程描述
该学生宿舍区变电所(装机容量1 260 kVA)的供电范围包括6幢宿舍楼,事故停电期间为晚上,恰逢宿舍楼的用电高峰,学生反响较大。该宿舍区夜间负荷约为950 kW,而供电企业的移动发电车容量仅为630 kW。为此,在供电企业现场人员的指导下,学校管理方迅速组织后勤力量开展宣传,做好宿舍区的负荷控制与巡查工作,仅保留宿舍照明负荷。在事故停电2 h后,学生宿舍楼由应急发电车恢复照明。事故5 h后,宿舍区供电电源恢复,应急发电车撤离。
2.3.2 存在不足与改善建议
尽管从民用建筑等级来看,众多学生宿舍、打工楼等集中住宿楼为普通多层建筑,无需考虑自备发电机组,但是从住宿人群的特殊性考虑,建议配置发电机组。如条件不具备,根据上述集中住宿楼内单个设备容量较小且负荷分散、总体负荷控制较为困难的特点,应预先做好内部负荷控制的准备工作,以确保应急发电车接入后的可靠、稳定运行,为住宿楼内部分符合的快速恢复创造条件。具体措施包括:
(1)优化住宿楼低压配电方案,重点做好照明负荷与插座负荷的分类配电。通过各类负荷不同的配电开关,有效地控制整体负荷。
(2)增加配电母线各出线开关的保护定置功能。在移动发电车接入时,根据发电机的容量,适当调整各馈出开关的保护定值。一旦局部区域超过限定容量快速跳闸,从而保障大部分区域的可靠供电。
(3)住宿楼管理方应预先做好人员分流方案,一旦发生电力事故,科学、有序地引导住宿人员向周边教学区、公共活动区域的流转,进一步降低负荷控制的压力和社会影响。
2.4.1 应急处置过程描述
电网故障中,居民住宅区由于用电负荷难以控制、配电装置分散、噪音反响强烈等原因,供电企业很难实施移动发电车或小型发电机的应急支援。前面提到的2路电源全停的8个居住区,供电企业客户服务部门安排专人保持与各小区物业的联系沟通,做好宣传、争取理解的同时,也将居住区内的情况及时反馈至电网调度部门。最终,8个居住区在调度部门的努力下,依托配网手拉手的互联结构和线路负荷控制的手段,陆续恢复供电。
2.4.2 应急处置分析
(1)根据居住区的固有特点,电网事故中,利用网架结构的调整与线路负荷控制来实现电力的快速恢复,是切实可行的主要应急手段。应急服务的水平,取决于供电企业电网结构的灵活性与应急处置能力。
(2)供电企业的客户服务部门在实施应急电源的现场支援时,应做到负荷细分、区别对待。对于小区内电梯、水泵等公用设施,根据居民的实际需求,可快速支援,以减轻电力事故对供电企业的负面影响。考虑到公用设施负荷较小且可控、小区内部空间有限、噪音反响大等因素,采用小型发电机实施支援是比较合理的方式。
(3)小区物业管理部门在小区内电力应急支援工作中应充分发挥积极作用。一方面要详细掌握内部应急需求,准确定位应急电源的保障设备;另一方面,也要做好应急发电机组在现场运行期间的维护管理工作,保障现场设备和过往人员的安全。
移动发电车、小型发电机是供电企业提供应急服务的物质基础。“养兵千日、用兵一时”,扎实细致做好日常管理,方能确保紧急情况的快速响应、准确应急,具体措施包括:
(1)准确、细致地做好各重要客户及重点场所的移动发电车应急预案,将推荐行车路线、现场驻车位置、供出电缆路径、应急接入开关逐一明确。
(2)不折不扣地贯彻执行应急电源设备的管理规定,确保车辆和机组维护到位、运行可靠。
(3)定期开展移动发电车现场行车演练,科学、合理地制定演练计划。对于存在安全隐患的重要客户或重点场所要重点关注,不断熟悉现场条件,最大可能保证应急支援效率。
(4)建立应急服务人员抢修排班制度,时刻保证服务体系处于应急准备状态。
(5)根据应急预案,全面、科学地设定应急发电车与小型发电机的驻点,提高应急服务的整体效率。
(1)逐步建立完善集中住宅小区的用电联络体系。供电企业客户服务部门可依托社区客户经理平台加强与集中住宅小区居委会、物业公司、业委会的沟通联系,确保紧急状态下的联络渠道畅通,保持常态化的良好沟通机制,第一时间掌握电力事故下的小区动态和应急需求。
(2)逐步确定集中住宅小区的应急服务目标和发电设备接入方案,为应急服务工作奠定基础。
(3)供电企业客户服务部门应加强居住区内物业管理电气工作人员的技术培训,以提高物业人员对小型发电机组现场运行时的安全管控能力,提升居住区应急服务的整体水平。
在现有条件下,供电企业的应急服务装备一般包括移动发电车及小型发电机。由于资源有限,在大型电网事故处置工作中仅能对极少数客户提供电力支援。第一时间有效掌握电网调度部门的应急处置方案,客户服务部门方可有针对性地开展客户端应急支援工作。对于电网端具备较快恢复供电条件的客户,可安排应急人员现场指导客户做好内部应急处置及恢复供电的倒闸操作等工作;对于电网端不具备短时间内恢复供电的客户,应及时部署应急电源现场支援。同时,客户服务部门如能及时掌握电网端应急恢复方案,对现场工作人员协助指导客户开展应急处置、调整生产或营业计划等重大工作具有重要指导意义,有利于客户端舆情稳定。
因此,优化供电企业在应急处置工作中的信息沟通传递机制,对于客户端应急处置工作具有极其重要的意义。
随着人员密集场所在城市发展过程中的日益增加,电网系统对上述场所的两路电源独立性受到威胁。在电网特殊运行方式下或两路电源共用同一电缆主通道,均有可能引发重点场所的两路电源全停事故。同时,重点场所的两路电源因为不同的故障原因,在同一时段内停电也是有可能的。因此,做好重点场所的应急处置,供电企业在电网结构、应急预案上需进一步优化调整,主要措施为:
(1)电网调度部门根据重要客户、重点场所的清单,逐户建立应急处置预案,明确应急状态下电网运方调整的方案与步骤,将电网手拉手的结构优点在应急处置过程中快速、可靠地体现。电网局部区域,若接有重要客户或重点场所而尚不具备手拉手的互援条件,供电企业客户服务部门应做重点关注,确保移动发电车在上述场所的快速接入。
(2)电网调度部门应与客户服务部门充分沟通,根据各重要客户、重点场所的内部情况,预先确定各场所的应急处置次序,切实保证在大型电网故障中上述场所“重点保障”和“优先恢复”的原则。
多年来,各地供电企业按照重要电力客户的相关文件精神不断深化重要客户安全管理,重要客户的安全运行水平和应急处置能力也很大提升。人员密集等重点场所由于数量众多,各地普遍难以全部列入重要客户管理的范畴,也就导致了上述场所在电力安全管理上的缺位。本文探讨的人员密集场所的安全管理与应急服务措施为此类服务模式的创新提供参考。