架空输电线路山火应急处置工作现状及建议
2015-03-16巢亚锋黄福勇王成周卫华
巢亚锋,黄福勇,王成,周卫华
(国网湖南省电力公司电力科学研究院,湖南长沙410007)
架空输电线路山火应急处置工作现状及建议
巢亚锋,黄福勇,王成,周卫华
(国网湖南省电力公司电力科学研究院,湖南长沙410007)
本文通过调研,了解27个省 (市)公司山火跳闸情况、输电线路防山火预警系统研究和使用情况及防山火工作好的做法,分析当前防山火工作存在的问题,为制定输电线路山火应急处置工作指导意见提供参考。
输电线路;山火;预警;应急;处置
由于我国能源分布和经济发展极不平衡,负荷中心与发电中心往往相隔近千公里,因此,需要以架空输电线路为媒介将电能从发电中心输送到负荷中心〔1-2〕。然而,远距离输电使得许多架空线路不可避免地要面临山火的威胁。特别是随着近年来政府植树造林、退耕还林等政策的出台,线路走廊附近植被密度和高度明显增加,导致山火跳闸事故开始急剧攀升;此外,极端天气及清明节祭祖习俗等因素也是导致山火跳闸频发的一个重要原因〔3-7〕。2014年春节期间的持续高温,导致湖南省多条主网线路因山火跳闸;1 000 kV晋东南-荆门特高压交流线路和±800 kV复奉、锦苏特高压直流线路也曾多次发生因山火导致的跳闸或停运事件,可见山火已成为影响架空输电线路安全稳定运行的主要原因之一。
1 近5年输电线路山火跳闸情况
为对国家电网公司下属各省 (直辖市)公司输电线路山火跳闸情况有一个详细的了解,作者对安徽、福建、湖南等国网公司下属27个省 (直辖市)公司进行了调研,从调研反馈的情况来看,27个省 (市)公司都高度重视输电线路防山火工作,基本都是通过全公司各单位联动,形成运维单位、属地供电所、沿线山火信息员立体群防网络,监控防范输电线路山火。近年来山火跳闸虽仍有发生,但总体呈下降趋势。2009—2013年山火跳闸统计情况如表1,表2和图1所示。
表1 山火跳闸 (闭锁)情况统计 次
表2 线路山火跳闸 (闭锁)情况统计 次
图1 2009—2013年山火跳闸时间段分布
由表1,表2和图1可知:
1)2009—2013年山火跳闸总体呈下降趋势,且偶数年份山火跳闸次数较奇数年份少;
2)每年2—4月为山火高发期,这是因为受春节、清明祭祖及春耕生产应急处置等野外用火增加的影响,导致山火频发;
3)每年5月、8月和10月的山火跳闸相对较高,这是因为受极端干旱或持续高温的影响,导致此段时期山火跳闸时有发生;
4)2009—2013年,除220 kV线路山火跳闸随年份呈下降趋势外,其他电压等级线路总体均呈上升趋势;
5)220 kV线路山火跳闸约占整个主网山火跳闸总数的2/3,其次为500 kV线路;
6)山火跳闸时间多发生在10点至20点之间,并在14点至15点达到顶峰,这是因为野外用火一般在8点后逐渐开始,随着气温的回升,野外用火极易引发山火,导致12点后山火跳闸开始大幅增加。
2 防山火预警系统建设及使用情况
2.1 防山火预警系统建设情况
根据27个省 (市)公司反馈情况来看,除湖南公司山火预警系统依托国网输变电设备防冰减灾技术重点实验室建设外,仅有安徽、福建、山西、河南、湖北、江西、四川、浙江等8公司开展了防山火预警系统的研究,且各公司的预警系统的研究均处于起步阶段。其中,安徽、福建、山西、河南、江西、四川等6公司预警系统采用的是卫星遥感监测技术;湖北公司采用的是视频在线监测系统;浙江公司采用的是光谱雷达预警系统。
2.2 防山火预警系统使用情况
不同监测技术预警准确率差异较大。采用卫星遥感监测技术的山火预警系统预警准确率相对较高。但现有卫星遥感监测技术也存在一些问题:一是山火预警系统对于三级预警的准确性偏低;二是预警存在一定滞后性,系统还需进一步深化研究卫星原始数据的及时采集传送,以确保能够做到第一时间预警;三是卫星扫描时段有很大的盲区,不能实时覆盖。
采用视频监测技术预警准确率相对较低,在应用过程中存在的主要问题山火识别软件误报率较高,视频预警系统对山火的识别主要是通过典型图形识别来判断火情,对于图像中背景较为复杂的地段容易形成误报。
光谱雷达预警系统可对线路附近数公里范围内发生的山火进行自动搜索、自动发现、自动定位、自动报警,但也存在布点多、维护难的困难。
3 湖南电网公司防山火工作现状
3.1 防山火工作好的做法
3.1.1 措施
成立输电线路防山火排查和防治工作领导组、工作组和督察组。领导组由主管生产领导亲自挂帅,运维单位和沿线供电公司分管领导组成,全面负责防山火排查工作的统一组织、协调、指导工作;工作组按领导组指示安排开展输电线路防山火排查工作,收集、整理线路各段护线员报送的相关信息,建立健全和完善突发山林火灾事件信息网络系统,实现信息共享、保障网络畅通,开展突发山林火灾事件应急处置工作;督查组对工作组输电线路防山火排查工作开展情况进行现场核查,检查工作组防山火隐患排查资料、台账建立情况是否规范合理。
3.1.2 建立完善的防山火基础台账
每年结合春季安全大检查对所辖线路开展全面巡视,修正核实原防山火基础台账,建立 “一线一杆一档一档案”防山火台账,并进行山火风险评估,划分山火风险等级,逐段制定防范措施。
依据排查情况进行山火易发区段易燃度评定,易燃度评定标准如下:成片浓密茅草易燃度为Ⅰ级,成片浓密灌木易燃度为Ⅱ级、乔木林易燃度为Ⅲ级,当易燃介于2个不同级别之间时,以等级高的级别确定。在对输电线路开展火源排查时,考虑到坟墓为引发山火的重要危险点,线路运维人员对线路边线外500 m内的坟墓进行了逐一排查,并登记造册。
3.1.3 完善建立三级联防网络
积极建立隐患点护线员 (信息员)和属地供电所农电员为重要补充力量,线路设备主人为责任主体的输电线路山火三级联防网络。每个山火隐患点视线所及范围内均就近指定1名或多名山火信息员,以村为单位将线路分段落实属地供电所责任人,线路设备主人与之相应建立一对一的联系机制,在山火警戒期每天通过短信平台进行提醒,在山火特别严重时,设备主人每天与之保持上午和下午2次的电话沟通与回访。
3.1.4 加强重点地段巡视和重点时段蹲守
加大重点防护区段巡视力度,结合状态巡视要求适当缩短正常巡视周期,巡视人员要根据各地居民风俗的差异,有针对性的开展输电线路防山火特巡。针对清明期间居民集中扫墓祭祀的特点,巡视人员、就地护线员在居民焚烧祭祖高峰期每天对重点区段进行特巡。对防山火Ⅰ级区段提前安排专人进行蹲点看护,发现火情及时向线路责任人、片区责任人汇报,确保不发生因山火引发的输电线路跳闸故障。
3.1.5 重点区段提前砍伐防火隔离带
聘请沿线就地护线员和当地群众,对重点区段线路保护区内灌木、荆棘和树障及易造成山火引发跳闸的边坡、特殊地形的杂草进行清理,使之形成隔离带,保证线路和火源之间有足够的安全距离。
3.1.6 大力开展防山火宣传
运维经验证明,输电线路山火的防范工作预防重于监控和汇报,山火一旦发生往往迅速发展到不可控制,从源头遏制山火的发生才是有效防范山火跳闸的手段。因此,防火宣传工作显得尤为重要。宣传方式可根据线路排查的山火多发区、易发区段、坟山点、乡镇人口集中区域、林区等,编写防山火宣传单、宣传横幅标语和固定式警告牌,对线路经过林区、坟山、树竹茂盛区、以及处于乡镇附近的树竹茂盛点悬挂宣传横幅,对当地居民发放宣传单。此外,还可采用防山火宣传车流动宣传。
3.1.7 组织开展防山火特巡
划分不同防山火时段,合理安排线路巡视频次。根据山火易发时间特点,可将防控山火划分成3个防山火时期。Ⅰ级防火时段:春节期间、冬至、清明节期间;Ⅱ级防火时段:除Ⅰ级防火时段外,出现连续20天未下雨,未下雨天数累计第21天至再次下雨期间;Ⅲ级防火时段:除Ⅰ级、Ⅱ级防火时段以外的其它干燥天气的时段。根据不同的防火区段与防火时段确定山火防控级别和巡视周期。
3.1.8 加强应急队伍建设
建立健全防山火应急预案,加强应急队伍建设,开展应急演练。采购配置防山火专业装备,如防火服、灭火弹、灭火毯等,联合林业、消防部门,对联防队成员进行电力设施保护、消防设施的使用、安全避火内容进行培训,加强应急人员的责任和安全意识,确保在火情控制中人身安全的同时,提高山火扑救效率和能力。
3.1.9 与地方政府联动,全方位防控
积极与沿线当地政府防火办、气象、林业防火公安机关 (派出所)、乡镇供电所预警等部门的联系沟通,形成处理山火的联动机制。保持与当地林业部门、气象部门的联系,掌握线路经过区段的天气变化情况,确定山火危险等级;与地方政府、公安机关 (派出所)、乡镇供电所等形成防山火联动机制,成立以属地化护线员为主、广大群众积极参与的防控山火联防队,同时向沿线公布预警和报警电话,一旦山火发生,保证第一时间获得准确的山火信息,并能及时有效控制火情,为输电线路山火防控建立了牢固的外围支援网络。
3.2 存在的问题
3.2.1 管理方面存在的问题
1)流程管理方面
①部分公司防山火应急处置工作经验不足。如北京公司近几年未发生山火导致线路故障等异常情况,受到环境因素制约,组织防山火应急演练次数较少,防山火应急演练存在不足,人员没有扑救火灾的经验;
②少数防山火通讯员获知山火信息后汇报不及时;
③部分设备主人对山火的发展情况仅凭个人主观意识进行判断,预测不准确;
④在山火多发期间,出现多起山火的情况下,调度难以及时发布山火信息。
⑤请示流程过于复杂。如运检人员发现线路周边有山火,运检人员会立即通知该单位分管领导,该单位分管领导随即通知公司运检部及调度,火势较大时会并申请线路停运或降压。随后调度请示运检部是否停电或降压,运检部经分析汇报公司领导,公司领导做出指示后,运检部再告知调度,调度再向上级调度层层上报,直到接到指令后,方能处理。特别是500 kV及以上跨区电网线路,停电降压的决策下达,往往需要很长时间,在还未接到指令时,线路已发生跳闸。
2)协同管理方面
与当地政府和公安机关沟通协调不够,未达成相应的协议,或因种种原因未能实现,未能达到主动预防的效果。部分区域的乡镇政府由组织当地百姓集中烧荒的习惯,其不清楚山火对线路的潜在危害,且又不听防山火人员的劝阻,往往易出现因烧荒造成线路跳闸事件的发生。
3)属地化管理方面
属地化网络已经建立,并全面覆盖了所有山火隐患点以及所有220 kV及以上电压等级线路和重要110 kV线路。但相应的激励机制欠缺,作用相应打了折扣。主要问题是受有限生产成本制约,开展工作的经费落实困难,再则属地供电所人员本就紧张,需承担较多的日常工作,很难再腾出更多的时间开展防山火巡查和宣传工作。
3.2.2 技术方面存在的问题
1)山火预警方面
①采用国网湖南电科院山火预警平台的单位反映该预警系统预警信息较为准确,每次山火热点预警都得到现场证实,但每天预警的次数和时段有限;
②大多数湖南省公司山火预警方面仍主要依靠传统的人工巡检、在线监测、直升机 (无人机)巡航与依靠政府重大应急指挥部的联系等措施,只能监测重点;部分地区输电架空线路上没有安装有效的山火预警设施,只能时靠人力发现火情,预警信息掌握略显被动与滞后。
2)防山火装备方面
山火扑救装备配置有限,运维人员缺少扑灭山火实际经验。此外灭火装备过重,而山火往往在山上,路难走,背上去体力消耗过大。并且如果周围没有水源,持续灭火效果也会受到影响。
4 工作建议
4.1 管理方面
4.1.1 完善防山火工作管理体系
为防山火工作更加流畅、有序开展,在明确防山火工作目标、职责、机制、工作流程的前提下,建议建立防山火对外联系常态机制,明确相关责任人,与当地政府、消防、公安、林业、村委会等部门形成常态联系机制,实现信息共享,拓宽山火信息收集渠道。
加强输电线路属地化管理,完善属地化管理体系建立工作,细化管理办法,明确工作方案、绩效考核等规章制度,明晰职责,细化和落实各项工作要求,充分发挥属地化管理在防山火工作中的优势。
4.1.2 继续加大宣传力度
总结近年来山火发生的重要区段,要在防山火的重点时段、重点线路进行高密度的防山火宣传。充分调动全体力量,进行防山火宣传,各分公司输电业务部、属地单位供电所车辆上全部配置宣传高音喇叭等设备,统一制作宣传音频资料发放到各个供电所,在防山火特巡时,同步进行防山火的宣传,深入沿线村组、田间地头进行广泛宣传;印制防山火宣传单,由各个巡查组在醒目位置或人员穿行频繁的路口、学校、集镇、坟山、田地等显要位置进行张贴,向输电线路沿线群众进行宣传和发放,通过电视、电台等多种方式加大防山火宣传,在源头上遏制山火的发生。
4.1.3 加强防山火监督管理工作
为确保防山火各项工作都落实到位,对于重点山火区段及隐患点合理安排管理人员进行督察,形成一套 “明查暗访”机制,让部分存在侥幸心理、思想麻痹的人员扭转认识,从思想层面进行转变,牢固树立责任意识。对于防山火工作开展不力的相关单位进行通报,甚至进行相应考核。
4.1.4 完善短信平台
在山火高发警戒期内每天进行短信提醒,设备主人每日与护线员、信息员、属地责任人电话联系、尽量减少山火的发生,确保线路下发生山火时能在第一时间内发现和上报并赶赴现场进行蹲守。
4.2 技术方面
1)建议统一开发、开放山火预警系统,可以将山火预警系统做成PMS系统的一个功能模块,实现各省公司、地市电力公司通过统一访问山火预警系统实现在山火高发时段对线路的监控和防范;
2)借鉴视频监控系统经验,在历年重点山火隐患点安装现场预警视频监控装置,该装置能够在山火热点红外线的激发下自动启动视频监控并进行预警报警;
3)加强与森林防火办的合作,将线路坐标导入到森林防火监测系统中,如果线路附近一旦发生山火能在系统中显示,将给防山火工作带来很大的便利,并能第一时间发现火情,提高扑火效益;
4)配备先进、方便的灭火设备,并邀请消防队进行现场授课,专攻森林火灾防范及扑救技能。
4.3 其他
1)根据需要扩大山火多发的阶段,增加山火的预警周期和等级。
2)加强护线网络,增加专项资金,落实护线员的工资待遇,切实提高他们的积极性,同时加强对护线员培训,增强护线技能。
5 结论
1)山火有明显季节、时间段属性。2009年至2013年全国山火跳闸总体呈下降趋势,且偶数年份山火跳闸次数较奇数年份少,每年2—4月为山火高发期,山火跳闸时间多发生在10点至20点之间,并在14点至15点达到顶峰;
2)2009至2013年,除220 kV线路山火跳闸随年份呈下降趋势外,其他电压等级线路总体均呈上升趋势,220 kV线路山火跳闸约占整个主网山火跳闸总数的2/3;
3)除湖南公司山火预警系统建设依托国网输变电设备防冰减灾技术重点实验室外,仅8个公司开展了防山火预警系统的研究,且各公司的预警系统的研究均处于起步阶段,不同监测技术预警准确率差异较大;
4)当前输电线路防山火工作主要存在管理和技术两方面的问题。流程管理方面部分公司防山火应急处置工作经验不足、部分设备主人对山火的发展情况预测不准确、请示流程过于复杂等;协同管理方面基层单位与当地政府和公安机关沟通协调不够;属地化管理落实困难。技术方面,山火预警方面没有统一的预警系统,防山火装备方面装备配置有限,运维人员缺少扑灭山火实际经验;
5)建议从管理完善防山火工作管理体系、继续加大宣传力度、加强防山火监督管理、完善短信平台,技术上统一开发、开放山火预警系统、重点监控历年重点山火隐患点、加强与森林防火办的合作、配备先进、方便的灭火设备,不断提升防山火水平。
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Research and suggestion of forest fire emergency disposal for overhead transmission lines
CHAO Yafeng,HUANG Fuyong,WANG Cheng,ZHOU Weihua
(State GridHunan Electric Power Corporation Research Institute,Changsha 410007,China)
In this paper,the situation of forest fire trip,pre-warning system application,and forest fire prevention methods in 27 provinces or cities are researched.The problems existing in the current forest fire prevention is analyzed,and it provides references for making guidance of transmission line fire emergency disposal.
transmission lines;forest fire;pre-warning;emergency;disposal
TM726.3
B
1008-0198(2015)05-0030-05
10.3969/j.issn.1008-0198.2015.05.008
巢亚锋 (1982),男,博士,高级工程师,主要从事复杂环境下电气外绝缘研究、电力系统过电压与绝缘配合研究。
2015-03-19 改回日期:2015-06-18
国网湖南省电力公司科技项目 (5216A513500R)