欧昌岑
(广东电网中山供电局,广东 中山528400)
南方地区夏季台风频繁、雨季时间长、降雨强度大,部分地区山洪灾害频发,对电网安全稳定运行造成较大影响。充分了解南方区域电网企业在自然灾害下的防灾抗灾应急处置能力,找出根本原因并及时制定落实应对措施,对提高电网供电可靠性及安全稳定运行意义十分重大。
2020年南方地区共经历“海高斯”“鹦鹉”“森拉克”“红霞”“浪卡”“沙德尔”等6个台风和13轮强降雨,电网公司均发生不同程度的中压故障,10 kV电杆、低压电杆、配变均有受损,影响客户正常供电。自然灾害后,电网公司均能落实安全生产主体责任,积极开展应急处置和恢复电力供应,及时恢复受影响的用户供电。
电网公司10 kV电杆、低压电杆受损的主要原因为该部分杆塔立于山地、丘陵、水田、鱼塘区域地带,暴雨导致配电线路基础护土严重流失、防护设施损坏(南方地区约有30%~40%的配电架空线路位于山地、丘陵地带)。辖区内均存在台风期间广告牌、棚屋、树木等外物倾倒,导致10 kV电杆、低压电杆受损的情况。
电网公司配变受损的主要原因为狂风暴雨引发水浸烧坏,占比超过50%。
以上情况暴露了配电网早期电网规划不合理、设备选型及施工设计不合理、物资采购及建设施工的责任追溯机制不完善、风险管控和隐患排查治理双重预防机制落实缺乏刚性及地方政府支持力度不足等问题,具体分析如下。
南方地区均存在部分杆塔立于山地、丘陵地带,配变设置在地下室、低洼、河边等易发生洪涝、滑坡的区域,台架高度不满足防洪、防涝标准,电杆定位等问题,无法抵御台风强降雨。故障后还存在配网可转供电率不高,客户复电时间较长等问题。根本原因在于早期电网公司、地方政府防灾减灾风险意识不足,规划理念落后,缺乏基于供电可靠性为核心的管理体系及规划标准。具体表现如下。
3.1.1 风险评估不足
一是早期电网规划对自然灾害、地质灾害等外部因素影响的风险评估不足。电网公司早期缺乏对台风风速、路径、台风带、地质灾害带及电力设施受损率等的量化分析,没有建立可以科学反映台风、山体滑坡、山洪等自然灾害对电网影响的数据库,没有合理选择线廊路径、线路和网络结构,没有从规划源头提高电网防灾减灾水平和转供电能力。电网公司均存在关键变电站进站电源同塔架设、单个变电站串供多个县城用户等供电可行性较低的电网结构。
二是城市地下配电房规划对内涝水浸影响的风险评估不足。国家建设部批准并于1997年11月1日实施的GB 50053—1994《10 kV及以下变电所设计规范》已经明确变电所不应设在地势低洼和可能积水的场所,但开发商往往从节省占地、不影响小区公共环境等方面考虑仍然采用将配电房设置在地下室的设计方案,并得到地方政府批准。该方案实施后不仅影响后续配变运维检修,而且容易因地下室内涝水浸迫使配变断电,从而严重影响居民供电。
3.1.2 地方规划与电网规划脱节
一是部分地区110、35 kV等级的电源网架和变电站布点没有跟上地方规划,造成供电半径长,分支多,影响供电可靠性与电压质量。二是部分变电站被设置在偏远山区,交通不便,远离变电巡维中心,但电网公司仍套用无人值守方式;当站内设备出现故障时,运维人员到站时间过长,导致事故处置时间延长,影响客户复电时间。
3.1.3 有效环网率不高
电网公司仍存在线路环网率不高(放射性线路无法转供电),且存在“假环网”(由旧线路改造而来的环网线路线径不足,元件额定载流量偏低,前端线路因故障停运后,故障点后段负荷不能全部由另一侧电源承载供电)。
一是基于工作环境的设备选型标准有待细化。电网公司仍存在穿越城市绿化带、园林、不可迁移的树木地带,以及与建构筑物安全距离不足时套用架空裸导线,没有根据实际采用绝缘导线等情况,导致线路容易因树障干扰而造成停运。
二是基于地质环境的杆塔施工标准有待完善。对于位于水田、泥塘和堤坝等地质条件较差地区的混凝土电杆,没有明确须通过加固基础、增加基础埋深、加大底盘、加设卡盘和地基处理等措施标准以提高基础的抗倾覆能力。
配变易受雷击、受潮内部短路,10 kV及低压电杆断杆,杆塔基础下沉塌方等问题时有发生,暴露了电网公司在物质采购及建设施工环节均存在漏洞。规划设计阶段已经明确的水泥杆、施工材料、材质等选型标准和工艺施工、检测等技术要求没有得到有效落实及监督,抽检和责任追溯等管理机制有待完善。
供电可靠性指标考核、施工成本、投资回报率等因素影响电网公司农网改造进度。某电网公司农网投运年限15年以上线路占比18%,线路长度30 km以上占比约6%。为控制用户平均停电时间等供电可靠性指标,电网公司一般采取在苛刻、有限的停电时间内统筹并安排所有相关项目开工,并投入大量施工人员加快工作进度的方案。但该方案往往受制于建设单位、施工单位的安全生产管理水平及施工单位的工作效率,人员素质提升成本较高,因而不能在各地区全面推广,造成部分地区农网改造项目等待停电时间窗口成为常态;二是采用带电作业代替停电作业方式、停电前对用户接入发电车保供电、分段分次先转电再停电施工等方案,停电施工影响的时户数虽然减少了,但施工经济与时间成本却大幅增加。另一方面,农网老旧线路基数大、存量多,多数线路负荷不高、用户数量少,线路改造投资回报率低,且受山区等地形原因影响造成施工改造成本大,超过电网公司的财务承受能力。
依赖于当地气象信息推送的传统手段,造成电网公司灾害预警覆盖面不广、及时率低;传统的人工巡视耗时费力,部分地区已尝试使用无人机、配备接地故障查找仪等新设备,但未得到全面推广;部分地区未贯彻落实以客户复电为第一目标,复电效率有待提升;部分偏远地区灾后抢修装备落后、保供电设备不足等问题仍然突出。
一是树障清理工作推进迟缓,其中有电网公司隐患排查及治理不到位原因,也与地方政府漠视高压线路运行安全、联防联控机制没有落实有关。
二是涉及多主体的存量配网隐患整治协调难度大。如配电房、杆塔的洪涝隐患整治涉及搬迁地点和改造,相关方基于自身经济利益、征地补偿标准低等因素不支持电力设施改造施工,地方政府相关部门支持力度不足,造成电网公司部分项目变压器落点、线路走廊等无法协调落实,隐患治理项目长期受阻。
4.1.1 完善标准,全面提升沿海地区配网防风能力
根据基本风速风区分布图,进一步细化重要线路规划设计标准,合理选取台风区域线路和网络结构,从源头提高电网防台风水平和转供电能力。通过台风风速、路径、台风带及电力设施受损率的量化分析,逐步建立风区区域数据库,定期回顾分析台风对电网的影响。
基于往年损失严重性、供电对象、地理位置等因素研究进一步优化中压配网加固策略。针对山谷、风口等微地形、鱼塘水田等土质疏松及非全量加固等薄弱环节完善线路防风加固标准。沿海地区、运输较困难地区及无法安装拉线的地区可适当选用聚氨酯复合电杆,提高线路防风能力。
优化低压配网防风加固投资策略,充分考虑低压防风加固投资大、覆盖面广、成效分散等特点,兼顾资金预算与客户重要性,逐年开展低压防风加固工作;完善低压防风加固典型设计方案,重点解决低压电杆防风能力、杆塔基础选型、电杆埋深等方面问题。
4.1.2 加强设备运维管理,强化隐患排查治理
持续开展配网设备隐患排查。一是根据台风季节特点重点排查杆塔基础滑坡、拉线锈蚀松脱、超高树木等缺陷隐患,并要求在台风季前完成整改。二是梳理电网水浸风险的站点、设备,排查更新存在内涝风险的配电设备清单,完善内涝风险分布图。
建立气象信息与设备风险联动预警机制。结合气象预报信息与设备洪涝风险信息进行精准预警,针对性开展防风防汛特巡,提前完成台风区域设备缺陷、隐患整改。
4.1.3 精选设备,建立物资抽检和建设施工责任追溯机制
一是物资管理部门要加强入网物资品控管理,全面覆盖入网设备检测项目。对于防风加固物资,提高专项抽检和到货抽检的频次,提高入网物资质量合格率,避免各类物资带缺陷投运。二是加强对隐蔽工程和关键施工工艺的监督、检查;按照“谁实施、谁负责;谁验收、谁负责”的要求,加强设计、物资、施工、验收等环节的质量管控,实行质量问责,提高电力建设施工质量。
一是研究自然灾害综合监测预警系统,利用卫星等手段主动提高灾害预测、预报能力以及灾情勘查分析能力,为配网防风“灾前防、灾后抢”提供技术支撑。二是转变应急理念,明确以客户复电为第一目标,坚决贯彻“抢修和复电同时进行”的理念,运用多种手段缩短用户停电时间。三是强化勘灾新技术应用,推进无人机、配备接地故障查找仪等新设备的投入和使用,提高勘灾能力。四是加大移动变电站、高压发电车、发电机等大型移动发电设备的购置,完善应急装备、抢修工器具的配置,为抢修复电提供有力支撑。
电网公司应持续加强与当地电力、规划、建设、林业等政府部门深入沟通,结合地方规划谋划电网规划,争取资源加快农网改造进度;建立联防联控工作机制,提高隐患排查治理的效能、落实配电设施选址规范标准,确保新建及改造电力设施符合防洪防涝标准;按照“产权归谁,责任归谁”原则,促请属地电力主管部门加大力度督促用电设施主体常态化开展公共设施涉电隐患排查及治理工作,及易涝公共场所客户和城中村安全隐患排查和治理。
电网公司应充分认识汛期安全生产工作面临的严峻形势;深化深基坑、基坑边坡支护作业防护,加强隐患排查治理,防范地质灾害造成的电力安全事故;进一步加强监测预警工作,科学评估地质灾害风险进一步强化应急处置工作,才能切实提高地质灾害应急处置能力。