电力行业安全生产风险管理:发输配电全链条风险防控与系统稳定保障方案
导读
电力系统的稳定运行是社会经济运转的核心支撑,而发、输、配三个环节环环相扣,任一环节的风险失控都可能引发供电中断、设备损坏甚至大面积停电事故。电力行业企业需通过“分环节精准识别+全链条协同防控”的安全生产风险管理模式,将风险管控贯穿发电、输电、配电全流程,从根源上保障电力系统稳定运行⚡。
电力系统的稳定运行是社会经济运转的核心支撑,而发、输、配三个环节环环相扣,任一环节的风险失控都可能引发供电中断、设备损坏甚至大面积停电事故。电力行业企业需通过“分环节精准识别+全链条协同防控”的安全生产风险管理模式,将风险管控贯穿发电、输电、配电全流程,从根源上保障电力系统稳定运行⚡。
发电环节:多类型电源的风险识别与针对性防控
发电环节涵盖火电、水电、风电、光伏等多种电源类型,不同电源的风险点差异显著,需结合其技术特性与运行环境开展风险管控🏭。
火电企业的核心风险集中在“燃料供应-设备运行-环保达标”全链条:燃料存储环节需防范煤堆自燃(如煤堆温度超60℃易引发自燃)、煤粉泄漏(可能导致粉尘爆炸);锅炉运行环节重点排查“水位异常(过高导致蒸汽带水、过低引发干锅)、管壁结焦(影响热效率且可能导致爆管)、炉膛熄火(引发炉膛爆炸风险)”;汽轮机需实时监测“振动值(超标易导致轴系损坏)、润滑油温(过高影响润滑效果)、真空度(下降会降低发电效率)”。防控层面,企业通过“在线监测+定期检修”双重手段——在锅炉安装水位、温度、压力传感器,汽轮机加装振动、位移监测装置,实时数据超标时自动触发预警;每月开展燃料仓房巡检(测量煤堆温度、检查消防设施),每季度对锅炉管壁、汽轮机轴系进行无损检测,及时消除隐患。同时,严格执行“操作票制度”,操作人员需经培训考核合格后方可上岗,避免因误操作引发设备故障。
水电企业的风险聚焦于“水文环境-水工建筑-机组运行”:水文方面需防范极端天气(如暴雨导致水库水位超汛限、干旱导致来水不足)、泥沙淤积(影响水轮机效率);水工建筑(大坝、闸门、溢洪道)需排查“坝体渗流(渗流量突增可能导致坝体渗漏)、闸门启闭故障(无法及时泄洪或取水)”;水轮发电机组重点监测“定子绕组温度(过高引发绝缘损坏)、轴承磨损(导致机组振动超标)、调速系统响应延迟(影响出力调节)”。防控措施上,企业建立水文自动测报系统,实时采集降雨量、入库流量、水位数据,结合气象预报提前调整水库调度方案(如汛前降低水位腾出库容);每周对大坝渗流点、闸门启闭设备进行巡检,每半年对坝体进行安全评估;在水轮机组关键部位安装温度、振动、位移传感器,通过PLC控制系统实现机组运行参数的实时监控与自动调节,确保机组稳定出力。
风电/光伏企业的风险与自然环境、设备特性密切相关:风电需防范“风机叶片损伤(雷击、风沙磨损、鸟类撞击)、塔筒倾斜(基础沉降导致)、齿轮箱故障(润滑油变质、轴承磨损)”;光伏需排查“组件遮挡(树木、灰尘覆盖影响发电量)、逆变器故障(过温、过压导致停机)、支架腐蚀(户外环境引发)”。防控上,风电企业在风机加装雷击计数器、叶片状态监测摄像头,通过无人机定期巡检叶片表面(识别裂纹、破损),每半年检查齿轮箱润滑油品质与塔筒基础沉降情况;光伏企业采用“智能清扫机器人”定期清理组件灰尘,在逆变器安装温度、电压监测模块,实时预警异常状态,同时每季度检查支架防腐涂层,及时修补脱落部位。此外,两类企业均需建立“功率预测系统”,结合风速、光照预报调整出力计划,避免因出力波动过大影响电网稳定。
输电环节:跨区域线路与变电站的风险防控
输电环节承担“电力远距离输送”职能,涉及高压输电线路(如110kV、220kV、500kV)与变电站,风险主要来自“自然环境影响、设备老化、外力破坏”三大类🪜。
输电线路的风险识别需覆盖“线路本体-沿线环境”:线路本体重点排查“导线磨损(与绝缘子、金具摩擦导致)、绝缘子污闪(工业粉尘、雾霾附着引发漏电)、杆塔倾斜(基础冲刷、土壤沉降导致)、接地电阻超标(雷击时无法有效泄流)”;沿线环境需关注“树障(树木与导线距离小于安全距离易引发短路)、外力破坏(施工挖断电缆、车辆撞击杆塔、放风筝触碰导线)、极端天气(覆冰、舞动、雷击、暴雨冲刷基础)”。防控层面,企业采用“智能巡检+人工复核”模式——利用搭载红外测温、可见光成像的无人机,每月对输电线路进行巡检(识别导线接头过热、绝缘子破损);对山区、跨河等难到达区域,安装线路在线监测装置(覆冰监测仪、舞动监测仪、雷击定位仪),实时上传数据至管控平台;每季度开展沿线树障清理(按“110kV线路树障安全距离≥5米、220kV≥6米”标准执行),在杆塔上悬挂“禁止施工、禁止放风筝”警示标识,联合沿线乡镇政府开展外力破坏宣传。针对极端天气,提前对线路加装“防覆冰装置(如融冰电缆、加热带)”“防舞动间隔棒”,雷击高发区加装避雷器与线路故障指示器,缩短故障查找时间。
变电站作为输电网络的“枢纽节点”,风险集中在“高压设备、二次系统、站内环境”:高压设备(变压器、GIS组合电器、断路器)需排查“变压器油位异常(过低导致绝缘下降、过高引发渗漏)、GIS设备漏气(SF6气体泄漏影响绝缘与灭弧)、断路器分合闸线圈故障(导致无法正常操作)”;二次系统(继电保护、自动化装置、通信系统)重点关注“保护定值错误(无法正确切除故障)、装置误动/拒动(影响故障隔离)、通信中断(导致调度指令无法传递)”;站内环境需防范“消防设施失效(如灭火器过期、消防水压力不足)、小动物入侵(老鼠、鸟类进入高压室引发短路)、电缆沟积水(导致电缆绝缘损坏)”。防控措施上,变电站实行“设备状态检修”——通过变压器油中溶解气体在线监测(识别内部故障)、GIS设备SF6气体密度监测、断路器机械特性在线监测,实时掌握设备健康状态;每日对二次系统进行“保护传动试验”,验证保护装置动作正确性,定期检查通信链路稳定性;站内每月开展消防设施检查(测试消防水压力、更换过期灭火器),在高压室门口安装防鼠板、电缆沟封堵严密,同时采用“视频监控+红外对射”防范人员误入与小动物入侵。此外,变电站实行“双人值班+远程监控”模式,调度中心可实时查看站内设备运行状态,发现异常立即指令现场处置。
配电环节:用户侧网络的风险防控与供电保障
配电环节直接对接工业、商业、居民用户,网络具有“节点多、分布广、负荷波动大”特点,风险主要体现在“设备运行、负荷管理、外力破坏”,需在保障用户用电需求的同时严控风险🏠。
配电设备的风险识别覆盖“配变、线路、台区设备”:配变(配电变压器)需排查“过载运行(负荷率超80%易导致温升过高)、油位异常(渗漏或受潮)、绝缘老化(导致短路故障)”;配电线路(10kV及以下)重点关注“导线接头过热(氧化导致接触电阻增大)、线路老化(绝缘层破损引发漏电)、分支箱/环网柜故障(开关损坏、电缆头击穿)”;台区设备(智能电表、漏电保护器、无功补偿装置)需检查“电表计量异常(影响电费核算与负荷监测)、漏电保护器拒动(无法保护人身安全)、无功补偿装置投切故障(导致功率因数过低)”。防控上,企业通过“配电自动化系统”实现设备状态实时监测——在配变安装负荷监测终端,实时采集电流、电压、温度数据,负荷率超90%时自动预警并启动负荷转移;在10kV线路关键节点安装故障指示器,线路故障时快速定位故障段;每月对台区漏电保护器进行跳闸试验,每季度检查无功补偿装置投切功能。同时,每2年对配电线路进行绝缘测试,对运行超15年的老旧线路、配变逐步更换,从根源降低设备故障风险。
负荷管理与用户侧风险防控需平衡“供电可靠性与安全”:工业用户(如工厂、工业园区)的大负荷设备(电机、电炉)启停易导致配网电压波动,需防范“电压骤降引发敏感设备(如精密仪器)损坏”;居民用户侧需关注“私拉乱接电线(引发短路、触电)、充电桩无序接入(导致台区负荷过载)、老旧小区线路老化(易引发火灾)”。防控措施上,企业为工业用户安装“负荷管理终端”,通过需求响应机制(如高峰时段引导用户错峰生产)平滑负荷波动,同时在配网安装“动态电压恢复器”,快速补偿电压骤降;针对居民用户,定期开展“用电安全宣传进社区”活动(讲解私拉乱接危害、充电桩规范安装要求),对老旧小区开展线路改造(更换绝缘导线、加装漏电保护),对充电桩接入实行“报装审核+容量评估”,确保接入后不超过台区负荷限额。此外,企业建立“配网故障快速抢修机制”,配备移动应急电源车与便携式抢修设备,居民用户故障报修后45分钟内到场处置,工业用户故障2小时内恢复供电,最大限度减少停电影响。
FAQs
1. 火电、水电、风电三类发电企业在风险识别与防控上,为何需采用差异化策略?具体差异体现在哪些方面?
电力行业不同发电类型的技术原理、运行环境、核心设备完全不同,风险点的“来源、表现形式、危害程度”存在显著差异,若采用统一防控策略,易出现“防控不到位”或“资源浪费”问题,因此必须差异化管控。
火电企业以“燃料燃烧产热-蒸汽驱动机组发电”为核心,风险与“燃料特性、高温高压设备”强相关,防控需聚焦“燃料安全、设备高温高压状态管控”:燃料方面,煤炭存储需防范自燃(煤堆内部温度易因氧化升高),需定期测温、洒水降温,而天然气发电需防范燃气泄漏(遇明火引发爆炸),需在燃气管线安装泄漏检测仪;设备方面,锅炉、汽轮机运行在高温高压环境下,锅炉管壁易结焦、汽轮机轴系易振动超标,需通过在线监测(如锅炉壁温监测、汽轮机振动传感器)实时把控状态,同时严格控制燃料燃烧工况(如调整风量与燃料配比),避免工况异常加剧设备损耗。此外,火电的环保设备(如脱硫、脱硝装置)故障会导致污染物超标排放,需单独建立环保风险管控体系,确保达标运行。
水电企业依赖“水流势能驱动机组”,风险与“水文环境、水工建筑安全”深度绑定,防控需侧重“水文调度、坝体与机组协同管控”:水文方面,水库水位过高易超汛限引发漫坝,过低则导致发电量不足,需建立水文自动测报系统,结合气象预报精准调度水位;水工建筑(大坝、闸门)的安全直接关系发电与下游安全,坝体渗流、闸门启闭故障可能引发重大事故,需每周巡检渗流点、每月测试闸门启闭功能,每半年开展坝体安全评估;水轮机组运行依赖“稳定水流”,泥沙淤积会磨损转轮、降低效率,需定期清理进水口拦污栅、每年进行机组转轮探伤检测,同时根据来水流量调整机组出力,避免水流冲击过大导致机组振动。
风电企业以“风能驱动风机叶片旋转发电”为核心,风险受“自然环境(风速、风向、雷电)、户外设备老化”影响最大,防控需围绕“环境适应性、设备户外耐久性”展开:风况方面,风速过低无法发电,过高(超25m/s)易导致风机超速停机甚至叶片损坏,需安装风速风向监测仪,风速超20m/s时提前停机避风;设备方面,风机叶片长期暴露在户外,易受雷击(引发叶片裂纹)、风沙磨损(影响气动性能)、鸟类撞击(导致叶片破损),需加装雷击计数器、定期无人机巡检叶片,每2年对叶片进行探伤;齿轮箱、发电机等核心部件运行在塔筒内,散热条件差,需安装温度监测模块,定期检查润滑油品质,避免高温导致部件损坏。此外,风电出力波动大(受风速影响),需与电网调度协同,通过储能设备平抑波动,避免影响电网稳定。
2. 输电线路跨度大、穿越山区、河流等复杂地形,面临覆冰、雷击等自然风险时,如何通过“提前预判-主动防控-应急处置”的全流程管理减少事故影响?
输电线路覆盖范围广(部分线路长达数百公里)、所处环境复杂(山区、河流、高原),自然风险具有“突发性强、影响范围广、处置难度大”特点,仅靠事后抢修无法有效控制损失,需建立“提前预判-主动防控-应急处置”的闭环管理体系。
提前预判阶段需精准捕捉风险信号:企业建立“多源数据融合预警平台”,整合气象部门的“覆冰预警、雷击预警、暴雨预警”数据(如提前48小时获取覆冰厚度预测)、线路在线监测装置的“实时覆冰重量、杆塔倾斜度、雷击次数”数据,以及无人机巡检采集的“线路本体状态”数据。例如,当平台预测某区域线路覆冰厚度将超15mm(达到中度覆冰标准),或未来24小时有强雷暴天气(雷击密度超20次/平方公里),立即将预警信息推送至线路运维班组,明确预警等级(蓝色、黄色、橙色、红色)与影响线路段,为主动防控争取时间。
主动防控阶段需针对性采取物理措施:针对覆冰风险,对易覆冰线路(如山区迎风坡、河流上空)加装“直流融冰装置”或“热力融冰电缆”,当监测到覆冰厚度超10mm时,启动融冰装置(通过电流加热导线融化覆冰);同时,在杆塔上安装“防覆冰间隔棒”,减少导线覆冰后的舞动幅度,避免导线与杆塔碰撞损坏。针对雷击风险,在雷击高发区(如高原、山顶)的线路上加装“线路避雷器”与“接地装置”,降低雷击时的过电压;定期测量杆塔接地电阻(确保≤10Ω),对电阻超标的杆塔重新敷设接地网,提升泄流能力。此外,在暴雨来临前,对线路基础(如山区杆塔基础)进行加固,防止雨水冲刷导致基础沉降;大风天气前,检查线路金具、绝缘子的连接状态,拧紧松动螺栓,避免部件脱落。
应急处置阶段需快速控制风险、恢复供电:若覆冰导致线路跳闸,运维班组通过“故障指示器+无人机巡检”快速定位故障点(如导线断裂、绝缘子闪络),调配融冰车、抢修车赶赴现场,先通过融冰装置清除剩余覆冰,再更换损坏部件;若雷击导致绝缘子破损,采用“带电作业”方式更换绝缘子(无需停电,减少用户影响)。事故处置后,24小时内召开复盘会,分析“预警是否及时、防控措施是否有效、应急处置是否存在漏洞”,例如若覆冰预警未准确预测覆冰厚度,需优化预警模型的气象参数输入;若抢修时发现融冰装置故障,需建立设备定期测试制度,确保下次应急时可用。通过全流程管理,将自然风险对输电线路的影响降至最低。
3. 配电网络直接对接用户,在开展风险防控时,如何避免因“过度防控”影响用户用电体验?具体有哪些平衡策略?
配电网络的核心目标是“安全可靠供电”,若为防控风险采取“一刀切”措施(如随意停电检修、限制用户负荷),易引发用户不满;但若忽视风险,又可能导致安全事故。因此需通过“精准防控、柔性措施、用户协同”三大策略,平衡“安全”与“体验”。
精准防控减少不必要干预:通过“数据驱动”识别风险,避免无差别防控。例如,传统配变检修多采用“定期停电检修”(如每季度停电1次),无论设备状态好坏均需停电,影响用户用电。现在通过在配变安装负荷监测终端与温度传感器,实时评估设备健康状态——仅对“负荷率持续超90%、温度异常升高”的配变安排停电检修,对状态良好的配变延长检修周期(从季度改为半年),减少停电次数。针对线路故障,传统排查需逐段停电试送,耗时久;现在通过故障指示器与配电自动化系统,10分钟内定位故障段,仅对故障段停电抢修,非故障区域正常供电,缩小停电范围。
柔性防控替代“刚性限制”:针对用户负荷风险,采用“引导式”措施替代“强制限电”。例如,某工业园区台区负荷高峰时接近限额,传统做法是强制切断部分用户电源,易引发企业投诉。现在通过“需求响应机制”,提前与园区企业沟通,约定“高峰时段(10:00-12:00)企业错峰生产(如暂停非核心设备)”,同时给予电价优惠(错峰时段电价下浮10%),既避免台区过载,又保障企业正常生产。针对居民用户充电桩接入,传统做法是“超负荷则拒绝接入”,现在通过“台区负荷评估+储能配套”——若台区现有负荷接近限额,为充电桩配套小型储能设备(高峰时用储能供电,低谷时充电),既允许充电桩接入,又不增加台区负荷压力,满足用户充电需求。
用户协同提升防控接受度:通过“透明化沟通+参与式管理”,让用户理解防控措施的必要性。例如,开展线路改造前,提前7天在社区公告栏、业主群发布“改造计划(时间、范围、影响用户)”,说明改造目的(如更换老旧线路、降低火灾风险),同时提供“临时供电方案”(如为老年用户、医疗设备用户配备应急电源);改造过程中,每日在群内更新进度,若需延长停电时间,提前告知原因与新的恢复时间。针对工业用户,定期组织“用电安全座谈会”,邀请用户参与“风险评估”(如共同分析用户设备启停对配网的影响),共同制定“个性化防控方案”(如根据用户生产周期调整负荷曲线),让用户感受到“防控不是限制,而是保障双方利益”,提升措施配合度。通过这些策略,既能有效防控配电风险,又能最大限度减少对用户用电体验的影响。
4. 智能技术(如AI、物联网、无人机)在发输配电风险识别中已广泛应用,如何避免“技术堆砌但实际防控效果差”的问题?关键落地要点有哪些?
当前部分电力企业在引入智能技术时,存在“重采购轻应用、重数据采集轻分析、重技术形式轻场景适配”的问题,导致技术无法真正落地。需围绕“场景适配、数据闭环、能力配套”三个关键要点,让智能技术与风险防控需求深度融合。
场景化选型避免“盲目采购”:智能技术需“按需选择”,而非追求“最先进、最全面”。例如,风电企业的风机叶片巡检,若线路位于平原地区(视野开阔、无遮挡),采用“普通无人机+可见光相机”即可满足需求(识别叶片表面裂纹、破损);若位于山区(地形复杂、信号弱),则需选择“长续航无人机+红外相机”(红外可识别叶片内部损伤,长续航适应山区巡检范围大的特点),同时配备“地面站信号中继设备”(解决山区信号差问题)。若平原风电企业盲目采购“高原型长续航无人机”,会导致设备成本增加但功能浪费;若山区企业仅用普通无人机,会因信号差、续航不足无法完成巡检。因此,企业需先梳理各环节风险识别的“核心需求(如识别精度、巡检效率、环境适应性)”,再选择匹配的智能技术,确保技术与场景适配。
数据闭环确保“数据能用”:智能技术采集的海量数据需形成“采集-分析-决策-处置-反馈”的闭环,避免“数据沉睡”。例如,输电线路无人机巡检采集的“绝缘子图像”,若仅存储在数据库而不分析,无法发挥作用。需搭建“AI图像分析平台”,将无人机采集的图像自动上传至平台,AI模型通过深度学习(训练数据包含“正常绝缘子、破损绝缘子、污闪绝缘子”样本)识别异常图像,识别准确率达95%以上;平台将异常结果推送给线路运维班组,班组现场复核后,将“是否为真实故障、处置措施、处置结果”反馈至平台,平台再用这些数据优化AI模型(如修正误判样本),提升后续识别准确率。同时,数据需与现有管理流程结合,例如AI识别的配变温度异常数据,需自动触发“负荷转移流程”(推送预警至调度中心,调度员下达负荷转移指令),而非仅提醒运维人员,确保数据能转化为实际防控行动。
能力配套保障“技术能落地”:智能技术落地需“人员能力、管理制度”配套,避免“技术先进但无人会用”。人员方面,需开展“分层培训”——对一线运维人员,培训“智能设备操作(如无人机起降、在线监测终端调试)、基础数据解读(如看懂AI分析报告中的异常指标)”;对技术人员,培训“AI模型优化(如标注故障样本、调整模型参数)、系统维护(如修复在线监测设备故障)”;对管理人员,培训“技术应用效果评估(如通过数据对比智能巡检与人工巡检的效率差异)”。制度方面,需建立“智能技术应用考核机制”,例如将“无人机巡检覆盖率(要求达100%)、AI异常识别准确率(要求≥90%)”纳入运维班组考核指标,未达标的班组需分析原因并整改;同时建立“技术故障应急机制”,如无人机巡检时突发故障,需有备用无人机或人工巡检方案兜底,避免因技术故障导致风险识别中断。通过场景适配、数据闭环、能力配套,确保智能技术真正服务于风险防控,而非成为“摆设”。
5. 发输配电环节均涉及大量高压设备,在设备检修过程中,如何防控“检修引发的次生风险”(如误操作导致短路、检修后设备性能不达标)?
高压设备检修本身存在“高风险”——检修人员接触高压带电体、设备拆装过程中可能破坏原有结构、检修质量不达标会留下隐患,需通过“标准化流程、多层级监护、全维度验收”的三重管控,防范次生风险。
标准化检修流程明确“操作边界”:企业需针对不同类型高压设备(如变压器、断路器、配电线路)制定《标准化检修作业指导书》,明确“检修前准备、检修中操作、检修后恢复”的每一步要求,避免“凭经验操作”。例如,变压器检修前需执行“停电-验电-挂接地线-设置警示标识”四步流程,作业指导书需明确“验电时使用与电压等级匹配的验电器(如110kV设备用110kV验电器)、接地线需连接牢固(接地电阻≤4Ω)、警示标识设置在检修区域入口处”;检修中需明确“拆装顺序(如先拆低压侧接线再拆高压侧)、工具使用规范(如使用绝缘扳手、避免工具掉落砸伤设备)、关键参数记录(如铁芯接地电流、绕组绝缘电阻)”;检修后需明确“设备复位要求(如接线端子紧固力矩、密封胶垫更换)、试验项目(如变比试验、绝缘电阻试验)”。作业人员需严格按指导书操作,每完成一步需在“检修记录表”签字确认,确保流程不遗漏、不违规。
多层级监护防范“误操作”:高压设备检修实行“双人监护”制度,明确“操作人、监护人、总负责人”的职责,形成相互监督、相互提醒的机制。操作人负责具体检修操作(如拆装螺栓、接线),需经培训考核合格,熟悉设备结构与操作风险;监护人全程在现场监督,核对“操作步骤是否符合指导书、操作人是否存在违规行为(如未穿绝缘服、误碰带电部位)”,发现问题立即制止;总负责人(如检修班长)负责统筹协调,检查“检修前准备工作是否到位(如停电是否彻底、安全措施是否完善)、检修过程中是否存在跨步骤操作、检修资源(如备件、工具)是否充足”。例如,在断路器检修时,若操作人误将未停电的断路器视为已停电,监护人需立即提醒并核实停电状态;若操作人拆装接线时顺序错误,监护人需对照指导书纠正。此外,重大检修项目(如主变压器吊罩检修)需安排“技术负责人”现场指导,解决检修中遇到的技术难题,避免因技术判断失误引发风险。
全维度验收确保“检修质量达标”:检修完成后需通过“试验验收+试运行验收+追溯验收”三重把关,确保设备无隐患。试验验收方面,按设备类型开展针对性试验——变压器需做“绝缘电阻测试、介损测试、变比测试”,确保绝缘性能、变比精度达标;断路器需做“分合闸时间测试、绝缘电阻测试、机械特性测试”,确保操作性能与绝缘性能合格;试验数据需与设备历史数据、标准数据对比,偏差超标的需重新检修。试运行验收方面,设备恢复供电后,需进行“24小时试运行监测”——通过在线监测装置采集设备电流、电压、温度、振动等数据,观察是否存在异常(如温度骤升、噪声增大);同时检查设备运行对电网的影响(如电压波动、功率因数变化),确保无异常后正式投入运行。追溯验收方面,建立“检修档案”,记录“检修人员、检修时间、更换备件型号、试验数据、试运行情况”,若设备后续出现故障,可通过档案追溯“是否因检修质量导致”,对检修质量不合格的人员进行追责与再培训。通过三重验收,确保检修后的设备性能达标,避免次生风险。