西山煤电集团电力公司 刘 彬

1 引言

随着社会发展的不断进步，对用电量的需求不断增加，电网的安全平稳运行凸显出了重要的意义。在输配电环节中，变电站和供电线路是两个重要的组成部分，变电站和供电线路在日常运维管理中，预防火灾事故发生是运维人员一项重要的工作内容。据统计，由电气设备引发的火灾事故占火灾事故总数的比例约六成。虽然，现代化的管理理念和先进的电力技术被不断地引入到电气设备日常管理工作中，但是在一些细节的管理和技术上还有不足之处，导致存留小的隐患最终引起大的电气火灾事故，所以对供电管理工作中的火灾预防显得尤为必要。本文从管理和技术的角度出发，对变电站和供电线路日常运维管理工作中的火灾事故预防措施提出了一些建议，对供电安全管理工作中电气火灾的预防有一定参考价值。

2 电气火灾预防管理措施

2.1 建立健全防火检查制度和火灾事故应急预案

防火检查制度作用于日常巡视管理工作中，首先供电运维管理部门应将所辖设备管理区域内的不同电气设备，按照电气设备的重要程度和发生火灾的概率大小，综合性的将不同电气设备的火灾风险等级排序，然后根据风险等级排序制定日常的巡视检查的周期和内容，对发现火灾隐患点及时建档留痕，针对性地消除隐患。其次防火检查制度的关键环节是复查机制的制定。电气火灾中的很大一部分比例是由于人员的麻痹思想原因，因管理不到位、巡视不到位、复查不到位，导致设备带病运行或设备运维环境改变而没有被及时发现。有时，即使运维人员发现了火灾隐患，由于侥幸心理存在，使火灾隐患最终酿成电气火灾。所以，防火管理工作中引入复查机制非常有必要，复查机制应包含对电气设备的复查和隐患处理的复查。电气设备的复查应由上级管理人员对变电站或供电线路，采取全覆盖或抽查的方式进一步进行防火检查，隐患处理的复查也应由上级管理人员对建档火灾隐患处理结果进行验收，整个防火制度实现闭环管理。

火灾事故的应急预案应具有实用性和可用性。火灾事故的处置关键在响应的速度和紧急处置的方法上，所以建立合理的组织机构，明确的组织分工、高效的组织程序对于处置现场总指挥的全面部署，第一时间响应救援非常重要。此外，应每年组织火灾事故应急预案的演练，熟悉应急预案的处置程序，做到事故来临时能做到自保、互保、联保[1]。

2.2 加强电气防火知识的宣传、培训

电气运维人员应定期学习电气火灾事故案例，从思想上认识到火灾的危害性，逐步养成通过分析火灾案例成因在工作中发现火灾隐患的意识。通过宣传教育，运维人员应对各类消防器具有基础认识，尤其是应熟悉灭火器的适用范围以及掌握灭火器使用方法。变电站内应悬挂各种防火标识、标语和牌板，并保持各类标识完好不褪色。

2.3 加强消防器材管理

供电场所消防器材应建立消防器材台账，掌握消防器材数量和报修时间，便于统筹管理。变电站内各配电室、变压器室、控制室应配置足够数量的消防器材，如灭火器、劈斧、消防铁锹、消防水桶等，实行定制管理、责任管理，明确责任人，并在消防器材附近张贴消防器材清单。消防器材的配置类型要正确，如通信机房、控制室等精密设备存放场所应配置二氧化碳灭火器，600V电压等级以上电气设备配置干粉灭火器，充油设备场所如变压器附近还应配置符合消防要求的消防沙箱，沙箱内沙子存放表面应平整、无杂物，粒径要符合相关标准等。控制室、休息室等运维人员活动场所应配置自救式呼吸器，对超期呼吸机要及时更新。现场巡视过程中应包含消防器材的巡视，如是否有压力不足、铅封脱落、外壳破损等灭火器，是否有消防器材缺失，是否有超期服役灭火器等。

2.4 加强消防安全管理

变电站封闭场所内应规划有消防通道，消防通道周围禁止堆放杂物，禁止占用消防通道。应规划有应急逃生通道，逃生通道应有插电式的指示牌指明逃生方向。楼梯间及配电室内应急照明装置应保证完好且持续时间不低于90min。配电室应安装防火门，防火门应保持常闭状态。

2.5 加强供电现场环境管理

变电站内各种储物空间应保持干燥整洁的环境，尤其是应加强库房环境的管理，经常性的整理库房内杂物，尤其是加强易燃易爆品的管理，定期对库房环境卫生清扫。各配电室、变压器室也应保持干燥、洁净的设备运行环境，避免绝缘子脏污引起闪络现象，对于潮湿的设备环境必要时配置功率适合的除湿机来清除空气中水汽。户外区域应及时对变电站内杂草进行清除，有条件的变电场所应建设有一定规模的消防沙池。对室外区域加强用火的检查，禁止在充油设备周围动用明火作业，禁止在供电场所吸烟。

2.6 加强供电设备和线路管理

一次、二次设备和电缆要组织定期巡视、除尘，对一次电缆穿墙孔洞使用阻火包进行填充，配电柜穿缆孔洞使用防火泥进行封堵，对二次端子定期进行检查、紧固、除尘。加强对低压用电设备的管理，尤其是防漏电的管理。由于漏电现象发生时，会有漏电电流热效应伴随发生，这是加快线路老化的原因，进而会造成线路短路，最终酿成火灾。所以，对于低压用电开关要根据线缆截面积确定最大允许电流，配置适合的漏电开关[2]。对于低压线缆要使用防火的金属薄壁电线管穿管固定，对于用电环节禁止使用超过允许功率的用电器。对于低压用电设备还要定期检查接线是否存在虚接、线路是否老化、接地是否良好等现象。架空线路管理中最重要应关注户外树木、杂草等与架空线路的安全距离是否足够，加强线路巡视，及时对小于安全距离的树木杂草进行砍剪。

3 电气火灾预防技术措施

3.1 变压器引入氮气灭火系统

首先，变压器氮气灭火的原理如图1所示。在变压器发生火灾时，氮气灭火系统通过传感器捕捉到变压器火灾发生的信号，迅速截止储油箱到油枕的流通路径，打开压力释放阀门泄油泄压，并从变压器底部注入惰性的氮气，隔绝氧气，不断充入的氮气还会带动油体不停运动，排出上层的高温热油和变压器内部积聚的爆炸性气体，所以氮气灭火系统同时还有防爆的属性。

图1 变压器氮气灭火原理图

值得注意的是，变压器氮气保护系统的触发动作信号的前提是变压器重瓦斯信号触发，因为变压器轻瓦斯保护动作于信号，只有重瓦斯信号触发才会动作跳闸，证明变压器内部发生了严重事故，这时才应启动氮气灭火系统，否则容易发生误动[3]。

传统的防火措施是在变压器附近配置一定数量的消防器材，如手推式干粉灭火器、消防沙箱等，一旦发生电气火灾事故，干粉灭火器的灭火效果首先没有氮气灭火效果好，只能扑灭初期火灾和变压器表面火灾，对变压器内部热油和氢气、烃类气体不能起到降温和清除作用，而且一旦火灾事故失控，甚至会引起爆炸，对于参与灭火的人员生命安全也不能得到有效保证。另外，传统的灭火器具需要定期检验、充装、报废，不仅在流程和手续上烦琐，还会不断产生维护和更新费用。同传统防火措施相比，氮气灭火技术虽然在投资初期费用相对较高，但是同长久的安全效益相比，氮气灭火技术不仅维护费用低，而且灭火效果较好，防爆性能高，是一种经济、安全值得电气运维管理部门推广的技术。

3.2 烟感系统的配置

烟感系统也成烟雾报警系统，由安装于配电室和电缆沟等配电场所的烟雾报警器和控制室的集成控制器组成。烟雾报警系统已广泛应用于供配电场所火灾预防，变电站防火措施在配置烟雾报警系统同时，结合视频监控系统对配电室、电缆夹层等密闭场所集中监控，实时发现火情是预防初期火灾的有效应对手段。

3.3 引入电缆防火技术

一次电缆大部分布置在电缆沟或电缆夹层内，空间狭小，且须对电缆全段范围实施测温并报警。红外热成像测温、感温探头无线测温及运维人员手持测温枪，现场测温均无法达到效果好且成本低的目的，因此引入分布式感温光纤系统对电缆沟内的电缆进行实时测温预警，以提高变电站电缆防火性能。感温光纤测温技术主要利用光在光纤中的拉曼散射，改变光波波长的特性和拉曼散射的信号强度与温度相关联的原理进行温度测量，同时利用光时域反射技术实现距离定位。

感温光纤技术在实施过程中应设计最优的光纤铺设路径，因为变电站内电缆长度相对较短，因此在设计路径时对于光脉冲信号的衰减可忽略不计，主要考虑减少光纤长度，减少光纤折返长度，减少光纤交叉点。感温光纤自身将被测设备及测量终端进行光隔离，不会因为对原有设备增加附件而导致其安全可靠性下降，同时具有良好的防雷及抗干扰特性。由于光纤本身较为耐用，在人员通道内即便经过反复踩踏也不会出现破损、断裂等情况，因此使用寿命较长。最后，连续分布式测量的方式，适用于狭小空间且测量区间较长的情况，极大地满足电缆沟内电缆的测温需求，该技术目前逐步应用于变电站一次电缆测温中。种种优点相叠加表明，在对电缆火灾预防的措施上非常值得进一步推广，一方面可以减少运维人员工作强度，另一方面运维人员可以远程第一时间发现火情，避免现场造成人员伤亡。

3.4 建立微型消防站

110kV等相对高电压等级的变电站，作为消防重点单位应推动微型消防站的建设，夯实消防安全管理基础工作。微型消防站的建立不仅仅是设施上的建设，更要在人员管理、消防活动宣传上不断联动，以点带面，打通消防安全管理的“最后一公里”，切实加强火灾发生时的自我救援能力和扑灭早期火灾的能力，是预防电气火灾事故的有效手段。

3.5 配置BMS电池管理单元

变电站直流系统中蓄电池数量较多，同时也是最为关键的设备。近年来，由蓄电池燃烧、爆炸引起的火灾事故时有发生，并且事故影响范围较广，事故后果非常严重，因此加强变电站直流系统中蓄电池的管理非常重要。BMS电池管理单元不仅能被动监测蓄电池运行中的各项指标，还能主动控制蓄电池充电状态，防止过充现象，对直流系统故障主动分析，将蓄电池状态信息全面掌握，所以引入BMS电池管理单元是预防蓄电池发生火灾事故、监控蓄电池日常运行状态的有效手段[4]。

4 结语

虽然供电管理部门仍在不断完善管理制度，引入先进消防技术，但是因工作人员有麻痹思想这个因素存在，电气设备发生火灾的不确定性就依然存在，而且随着用电需求量的增加，电气设备的基数会不断增加，发生电气火灾的概率仍然较大。因此，运维管理人员要在广泛的事故案例中不断地总结，吸取经验教训，采取相应措施，加大消防设备设施资金投入，提高消防安全意识，才能更全面的将火灾隐患消灭在萌芽状态，确保电气设备安全运行，供电安全管理工作中的火灾预防措施任重而道远。