歐昌岑
(廣東電網中山供電局,廣東 中山528400)
南方地區夏季臺風頻繁、雨季時間長、降雨強度大,部分地區山洪災害頻發,對電網安全穩定運行造成較大影響。充分了解南方區域電網企業在自然災害下的防災抗災應急處置能力,找出根本原因并及時制定落實應對措施,對提高電網供電可靠性及安全穩定運行意義十分重大。
2020年南方地區共經歷“海高斯”“鸚鵡”“森拉克”“紅霞”“浪卡”“沙德爾”等6個臺風和13輪強降雨,電網公司均發生不同程度的中壓故障,10 kV電桿、低壓電桿、配變均有受損,影響客戶正常供電。自然災害后,電網公司均能落實安全生產主體責任,積極開展應急處置和恢復電力供應,及時恢復受影響的用戶供電。
電網公司10 kV電桿、低壓電桿受損的主要原因為該部分桿塔立于山地、丘陵、水田、魚塘區域地帶,暴雨導致配電線路基礎護土嚴重流失、防護設施損壞(南方地區約有30%~40%的配電架空線路位于山地、丘陵地帶)。轄區內均存在臺風期間廣告牌、棚屋、樹木等外物傾倒,導致10 kV電桿、低壓電桿受損的情況。
電網公司配變受損的主要原因為狂風暴雨引發水浸燒壞,占比超過50%。
以上情況暴露了配電網早期電網規劃不合理、設備選型及施工設計不合理、物資采購及建設施工的責任追溯機制不完善、風險管控和隱患排查治理雙重預防機制落實缺乏剛性及地方政府支持力度不足等問題,具體分析如下。
南方地區均存在部分桿塔立于山地、丘陵地帶,配變設置在地下室、低洼、河邊等易發生洪澇、滑坡的區域,臺架高度不滿足防洪、防澇標準,電桿定位等問題,無法抵御臺風強降雨。故障后還存在配網可轉供電率不高,客戶復電時間較長等問題。根本原因在于早期電網公司、地方政府防災減災風險意識不足,規劃理念落后,缺乏基于供電可靠性為核心的管理體系及規劃標準。具體表現如下。
3.1.1 風險評估不足
一是早期電網規劃對自然災害、地質災害等外部因素影響的風險評估不足。電網公司早期缺乏對臺風風速、路徑、臺風帶、地質災害帶及電力設施受損率等的量化分析,沒有建立可以科學反映臺風、山體滑坡、山洪等自然災害對電網影響的數據庫,沒有合理選擇線廊路徑、線路和網絡結構,沒有從規劃源頭提高電網防災減災水平和轉供電能力。電網公司均存在關鍵變電站進站電源同塔架設、單個變電站串供多個縣城用戶等供電可行性較低的電網結構。
二是城市地下配電房規劃對內澇水浸影響的風險評估不足。國家建設部批準并于1997年11月1日實施的GB 50053—1994《10 kV及以下變電所設計規范》已經明確變電所不應設在地勢低洼和可能積水的場所,但開發商往往從節省占地、不影響小區公共環境等方面考慮仍然采用將配電房設置在地下室的設計方案,并得到地方政府批準。該方案實施后不僅影響后續配變運維檢修,而且容易因地下室內澇水浸迫使配變斷電,從而嚴重影響居民供電。
3.1.2 地方規劃與電網規劃脫節
一是部分地區110、35 kV等級的電源網架和變電站布點沒有跟上地方規劃,造成供電半徑長,分支多,影響供電可靠性與電壓質量。二是部分變電站被設置在偏遠山區,交通不便,遠離變電巡維中心,但電網公司仍套用無人值守方式;當站內設備出現故障時,運維人員到站時間過長,導致事故處置時間延長,影響客戶復電時間。
3.1.3 有效環網率不高
電網公司仍存在線路環網率不高(放射性線路無法轉供電),且存在“假環網”(由舊線路改造而來的環網線路線徑不足,元件額定載流量偏低,前端線路因故障停運后,故障點后段負荷不能全部由另一側電源承載供電)。
一是基于工作環境的設備選型標準有待細化。電網公司仍存在穿越城市綠化帶、園林、不可遷移的樹木地帶,以及與建構筑物安全距離不足時套用架空裸導線,沒有根據實際采用絕緣導線等情況,導致線路容易因樹障干擾而造成停運。
二是基于地質環境的桿塔施工標準有待完善。對于位于水田、泥塘和堤壩等地質條件較差地區的混凝土電桿,沒有明確須通過加固基礎、增加基礎埋深、加大底盤、加設卡盤和地基處理等措施標準以提高基礎的抗傾覆能力。
配變易受雷擊、受潮內部短路,10 kV及低壓電桿斷桿,桿塔基礎下沉塌方等問題時有發生,暴露了電網公司在物質采購及建設施工環節均存在漏洞。規劃設計階段已經明確的水泥桿、施工材料、材質等選型標準和工藝施工、檢測等技術要求沒有得到有效落實及監督,抽檢和責任追溯等管理機制有待完善。
供電可靠性指標考核、施工成本、投資回報率等因素影響電網公司農網改造進度。某電網公司農網投運年限15年以上線路占比18%,線路長度30 km以上占比約6%。為控制用戶平均停電時間等供電可靠性指標,電網公司一般采取在苛刻、有限的停電時間內統籌并安排所有相關項目開工,并投入大量施工人員加快工作進度的方案。但該方案往往受制于建設單位、施工單位的安全生產管理水平及施工單位的工作效率,人員素質提升成本較高,因而不能在各地區全面推廣,造成部分地區農網改造項目等待停電時間窗口成為常態;二是采用帶電作業代替停電作業方式、停電前對用戶接入發電車保供電、分段分次先轉電再停電施工等方案,停電施工影響的時戶數雖然減少了,但施工經濟與時間成本卻大幅增加。另一方面,農網老舊線路基數大、存量多,多數線路負荷不高、用戶數量少,線路改造投資回報率低,且受山區等地形原因影響造成施工改造成本大,超過電網公司的財務承受能力。
依賴于當地氣象信息推送的傳統手段,造成電網公司災害預警覆蓋面不廣、及時率低;傳統的人工巡視耗時費力,部分地區已嘗試使用無人機、配備接地故障查找儀等新設備,但未得到全面推廣;部分地區未貫徹落實以客戶復電為第一目標,復電效率有待提升;部分偏遠地區災后搶修裝備落后、保供電設備不足等問題仍然突出。
一是樹障清理工作推進遲緩,其中有電網公司隱患排查及治理不到位原因,也與地方政府漠視高壓線路運行安全、聯防聯控機制沒有落實有關。
二是涉及多主體的存量配網隱患整治協調難度大。如配電房、桿塔的洪澇隱患整治涉及搬遷地點和改造,相關方基于自身經濟利益、征地補償標準低等因素不支持電力設施改造施工,地方政府相關部門支持力度不足,造成電網公司部分項目變壓器落點、線路走廊等無法協調落實,隱患治理項目長期受阻。
4.1.1 完善標準,全面提升沿海地區配網防風能力
根據基本風速風區分布圖,進一步細化重要線路規劃設計標準,合理選取臺風區域線路和網絡結構,從源頭提高電網防臺風水平和轉供電能力。通過臺風風速、路徑、臺風帶及電力設施受損率的量化分析,逐步建立風區區域數據庫,定期回顧分析臺風對電網的影響。
基于往年損失嚴重性、供電對象、地理位置等因素研究進一步優化中壓配網加固策略。針對山谷、風口等微地形、魚塘水田等土質疏松及非全量加固等薄弱環節完善線路防風加固標準。沿海地區、運輸較困難地區及無法安裝拉線的地區可適當選用聚氨酯復合電桿,提高線路防風能力。
優化低壓配網防風加固投資策略,充分考慮低壓防風加固投資大、覆蓋面廣、成效分散等特點,兼顧資金預算與客戶重要性,逐年開展低壓防風加固工作;完善低壓防風加固典型設計方案,重點解決低壓電桿防風能力、桿塔基礎選型、電桿埋深等方面問題。
4.1.2 加強設備運維管理,強化隱患排查治理
持續開展配網設備隱患排查。一是根據臺風季節特點重點排查桿塔基礎滑坡、拉線銹蝕松脫、超高樹木等缺陷隱患,并要求在臺風季前完成整改。二是梳理電網水浸風險的站點、設備,排查更新存在內澇風險的配電設備清單,完善內澇風險分布圖。
建立氣象信息與設備風險聯動預警機制。結合氣象預報信息與設備洪澇風險信息進行精準預警,針對性開展防風防汛特巡,提前完成臺風區域設備缺陷、隱患整改。
4.1.3 精選設備,建立物資抽檢和建設施工責任追溯機制
一是物資管理部門要加強入網物資品控管理,全面覆蓋入網設備檢測項目。對于防風加固物資,提高專項抽檢和到貨抽檢的頻次,提高入網物資質量合格率,避免各類物資帶缺陷投運。二是加強對隱蔽工程和關鍵施工工藝的監督、檢查;按照“誰實施、誰負責;誰驗收、誰負責”的要求,加強設計、物資、施工、驗收等環節的質量管控,實行質量問責,提高電力建設施工質量。
一是研究自然災害綜合監測預警系統,利用衛星等手段主動提高災害預測、預報能力以及災情勘查分析能力,為配網防風“災前防、災后搶”提供技術支撐。二是轉變應急理念,明確以客戶復電為第一目標,堅決貫徹“搶修和復電同時進行”的理念,運用多種手段縮短用戶停電時間。三是強化勘災新技術應用,推進無人機、配備接地故障查找儀等新設備的投入和使用,提高勘災能力。四是加大移動變電站、高壓發電車、發電機等大型移動發電設備的購置,完善應急裝備、搶修工器具的配置,為搶修復電提供有力支撐。
電網公司應持續加強與當地電力、規劃、建設、林業等政府部門深入溝通,結合地方規劃謀劃電網規劃,爭取資源加快農網改造進度;建立聯防聯控工作機制,提高隱患排查治理的效能、落實配電設施選址規范標準,確保新建及改造電力設施符合防洪防澇標準;按照“產權歸誰,責任歸誰”原則,促請屬地電力主管部門加大力度督促用電設施主體常態化開展公共設施涉電隱患排查及治理工作,及易澇公共場所客戶和城中村安全隱患排查和治理。
電網公司應充分認識汛期安全生產工作面臨的嚴峻形勢;深化深基坑、基坑邊坡支護作業防護,加強隱患排查治理,防范地質災害造成的電力安全事故;進一步加強監測預警工作,科學評估地質災害風險進一步強化應急處置工作,才能切實提高地質災害應急處置能力。