摘要:電力系統(tǒng)作為現(xiàn)代社會的關鍵基礎設施,隨著電力設備和線路復雜程度增加,火災風險顯著上升。本文分析了電力系統(tǒng)火災的主要風險源,構建了火災風險評估模型,通過評估方法的選擇、模型構建與驗證,實現(xiàn)了對電力系統(tǒng)火災風險的全面評估,并劃分風險等級,提出了系統(tǒng)性、實效性的火災防控策略,為電力系統(tǒng)的安全運行提供了有效保障。
關鍵詞:電力系統(tǒng);火災風險評估;消防防控措施
引言
電力系統(tǒng)是現(xiàn)代工業(yè)和居民生活的關鍵能源設施,其安全運行關乎社會秩序。隨著城市化進程加快和電力需求增長,設備和線路密集分布使火災風險上升。電力系統(tǒng)火災不僅會導致設備損壞、人員傷亡和電力中斷,還會引發(fā)廣泛社會不安??茖W的火災風險評估模型可有效識別和評估風險,為制定合理的消防防控措施提供依據(jù)。本文構建并驗證了火災風險評估模型,明確電力系統(tǒng)的風險等級,并提出了有針對性的防控措施,為系統(tǒng)安全提供重要參考。
一、電力系統(tǒng)在社會發(fā)展中的重要性
在社會進步歷程中,電力系統(tǒng)發(fā)揮著不可或缺的作用,不僅是工廠制造的動力源泉,更是居民日常生活中不可或缺的能源,眾多公共設施的正常運作亦依賴于此,社會正常運作依賴于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定安全性,其潛在火災風險對民眾生活產(chǎn)生嚴重威脅,火災事故可能引發(fā)電力系統(tǒng)的廣泛癱瘓,對企業(yè)生產(chǎn)、交通系統(tǒng)造成不利影響,并在極端情況下導致嚴重經(jīng)濟損失。針對現(xiàn)代電力系統(tǒng),由于設備精密、線路密集導致火災風險逐年增大,因此,預判與防控火災風險成為保障社會發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。
二、電力系統(tǒng)火災風險評估模型構建
(一)火災風險評估方法選型
在電力系統(tǒng)中,對于火災風險評估,方法的選擇是決定模型是否具有科學根據(jù)和實際應用價值的關鍵,在擁有豐富歷史數(shù)據(jù)支撐的系統(tǒng)中,運用概率論來進行風險評估,這種方法通過分析歷史火災的發(fā)生頻率及其造成的損害程度,旨在預測未來的風險狀況,《電力系統(tǒng)安全評估標準》(DL/T 5524-2010)提出,針對電力變壓器的火災事故,其平均發(fā)生率約為0.05次每百萬小時,電力線路的火災風險隨著設備的運行年限及環(huán)境條件的改變呈現(xiàn)逐年上升的趨勢。因此,適用于這種風險的評估方法應當基于概率原理,在數(shù)據(jù)信息不充足或存在較高不確定性的情況下,可以采用灰色系統(tǒng)評估方法來構建評估模型,根據(jù)《灰色系統(tǒng)評估技術規(guī)范》(GB/T 27324-2018),該方法能夠在數(shù)據(jù)不完整或未完全理解的場合將誤差控制在10%以內(nèi),因此適用于對新建設備或存在高風險不確定性的火災風險進行評估。采用多層次分析法,能夠?qū)υO備的運行狀態(tài)、環(huán)境因素及人為因素進行綜合評價,實現(xiàn)風險的定量評估,根據(jù)《多層次分析方法標準》(GB/T 27001-2014)的顯示,當應用于評估復雜系統(tǒng)時,該標準能顯著增強模型的反應靈敏度,這一效果在分析包含環(huán)境、設備、人員和技術諸多要素的情況下尤為明顯,從而提高了評估的精確度。為了提高針對電力系統(tǒng)火災風險的管理效果,選用恰當?shù)娘L險評估手段至關重要,這能確保得出的模型結果既可靠又科學[1]。
(二)火災風險評估模型構建
在確定風險評估的技術路徑之后,著手建立一個用于火災風險分析的數(shù)學模型,本模型旨在通過系統(tǒng)化的方法來辨別潛在的高風險區(qū)域,并借助數(shù)據(jù)解析技術來分配權重,確保模型的實用效能及其在實際情境中的應用價值,在本文中,利用模糊綜合評價方法構建的風險分配模型,參照《電力系統(tǒng)安全管理技術規(guī)范》(DL/T 881-2015)所確立的具體評判準則,進行了具體實施與分析。分析表明,影響因素主要可劃分為設備相關風險(占比40%)、線路相關風險(占比30%)、環(huán)境相關風險(占比20%)以及與人相關風險(占比10%),根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù),設備的過度使用及老化進程,統(tǒng)計上每百萬小時會增加0.08次的火災發(fā)生風險;線路老化及損壞引起的火災風險,每百萬小時內(nèi)的發(fā)生率可增至0.1次;受潮濕、高溫等環(huán)境因素影響的場合,其火災發(fā)生的預期頻率大約提高0.06次每百萬小時;操作不當將使得火災發(fā)生的概率每百萬小時增加0.05次,從而提升風險水平。在風險評估的框架內(nèi),本模型運用了模糊集合理論,綜合分析了輸入設備的歷史火災數(shù)據(jù)和實時運行環(huán)境數(shù)據(jù),進而預測了風險等級,依據(jù)《模糊綜合評判應用技術指南》(GB/T 3797-2019)所規(guī)定的應用標準,本模型滿足了電力系統(tǒng)在復雜多變環(huán)境下對火災防治的多方面需求,利用模型評估所得的數(shù)據(jù)結果,可以有效識別出風險較高的區(qū)域,并針對這些區(qū)域采取專門的防控手段,從而提升火災防范的整體效能[2],如表1所示。
(三)模型驗證與風險等級劃分
在模型構建后,通過電力系統(tǒng)的歷史火災數(shù)據(jù)對模型進行驗證,以確保其預測結果的可靠性。模型驗證的過程中,參考《電力火災事故統(tǒng)計年鑒》(2022年)和《電力系統(tǒng)火災風險評估指南》(DL/T 1236-2020)對比實際火災數(shù)據(jù)和模型預測結果,以5%的誤差限度控制評估偏差,確保模型在實際應用中的準確度和穩(wěn)定性。模型在對2020年至2022年火災案例進行偏差分析后,評估出的誤差率控制在4.8%以內(nèi),符合行業(yè)標準要求。通過進一步調(diào)整參數(shù),提高了模型的穩(wěn)定性和可靠性,并完成對火災風險等級的劃分。具體劃分為:高風險等級(火災發(fā)生頻率≥0.1次/百萬小時)、中風險等級(0.05次—0.1次/百萬小時)和低風險等級(lt;0.05次/百萬小時)。據(jù)統(tǒng)計,高風險區(qū)域火災發(fā)生頻率約0.11次/百萬小時,主要為老舊線路區(qū)域和負荷過大的變壓器區(qū)域;中風險區(qū)域發(fā)生火災頻率約0.07次/百萬小時,集中在環(huán)境惡劣的設備區(qū)域,低風險區(qū)域火災率約為0.03次/百萬小時,多為新設備或無歷史火災記錄的區(qū)域?;陲L險等級劃分,能夠?qū)Ω唢L險區(qū)域安裝自動滅火系統(tǒng),中風險區(qū)域增加巡查頻率,低風險區(qū)域加強日常監(jiān)測。這種分級管理模式顯著提高了電力系統(tǒng)的火災防控效率,符合《電力系統(tǒng)火災防控規(guī)范》(GB/T 27328-2018)關于不同風險等級的管理要求[3],如表2所示。
三、電力系統(tǒng)消防防控措施研究
(一)預防性措施
在電力系統(tǒng)火災防控領域,實施預防措施作為基本環(huán)節(jié),其目的在于利用檢測、維護及技術方法,減少火災潛在危險,《電力設備預防性檢測規(guī)范》(DL/T 573-2016)要求,對電力設施進行年度審查,其審查范圍需超出99%,在炎熱季節(jié),針對關鍵電力設施,如變壓器和斷路器等,應提升至每季一次的審查頻次,以維護設備運行的穩(wěn)定性。針對線路系統(tǒng),特別是那些使用年限超過15年的設備,實施老化改造是預防性維護策略中的關鍵步驟,定期進行系統(tǒng)保養(yǎng)以及更新陳舊電路,能夠使故障率減少至原值的半數(shù)以下,依據(jù)《電力故障檢測標準》(DL/T 865-2018),在火災初期的預警系統(tǒng)中,通過部署智能傳感器裝置,能夠顯著提高檢測短路故障的敏感度,從而達到25%的提升效果,這對于防止火災的發(fā)生具有顯著的作用。在電力系統(tǒng)中,關鍵節(jié)點的溫度和濕度監(jiān)測是預防故障的關鍵技術之一,例如,當環(huán)境溫度超過35攝氏度時,濕度監(jiān)控有助于及時識別設備過熱或短路的風險,《電力火災監(jiān)測系統(tǒng)標準》(DL/T 5097-2020)推薦,對于系統(tǒng)的關鍵監(jiān)測節(jié)點,應保證每天至少進行三次的數(shù)據(jù)檢測,應確立適當?shù)念A警界限值,以便在數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時能夠迅速發(fā)出警報。通過在設備、線路及環(huán)境層面實施持續(xù)監(jiān)控,預防措施能預先辨識潛在風險,從而顯著提升電力系統(tǒng)的防火性能[4]。
(二)控制性措施
火災初期,采取控制性行動,以最大限度地減少損失,作為控制措施關鍵環(huán)節(jié)的火災自動報警系統(tǒng),對于火災預防和應對具有不可替代的重要性,依據(jù)《電力火災報警系統(tǒng)設計規(guī)范》(DL/T 5046-2017),對于該系統(tǒng),規(guī)定其報警延遲時間應不超過10秒,且相較于常規(guī)環(huán)境,其感應敏銳度需提升至30%以上,以保障電力設施在火災發(fā)生的初始階段便能夠進行報警。針對電力設施,如變壓器和開關柜等關鍵區(qū)域,必須配備隔離裝置,一旦火災探測到報警信號,該裝置將自動切斷電源,以此降低火勢擴散的可能性,依據(jù)《電力滅火技術標準》(DL/T 465-2015),干粉滅火器的布置應遵循每公里線路設置不少于兩組的規(guī)范,氣體滅火系統(tǒng)須每兩年接受一次檢測,以保證其正常運作。依據(jù)《電力火災控制策略指南》(DL/T 712-2020)規(guī)定,一旦發(fā)生火災,負責設備的管理人員必須迅速行動,在短短30秒內(nèi)中斷火災區(qū)域的電源,從而有效遏制火勢蔓延,研究成果顯示,針對電力設備特點設計的滅火系統(tǒng)能將火災造成的損害降低超過35%,因此,通過配備健全的報警機制、隔離手段以及滅火設備,顯著提升了電力系統(tǒng)火災控制的效率。
(三)電力系統(tǒng)消防管理措施
為了有效遏制火災事故的長遠發(fā)生,關鍵在于實施嚴格的消防管理策略,這包括制定明確的操作規(guī)程、定期進行演練,以及運用信息化技術來增強防火意識與應對緊急情況的能力,按照《電力系統(tǒng)防火管理規(guī)范》(DL/T 1120-2019)的規(guī)定,電力公司每年應至少安排四次防火演練,對于高火災風險的季節(jié),例如夏季,要求演練的次數(shù)應加倍。員工應急操作水平的提升,關鍵在于防火演練的實施,實驗結果表明,常規(guī)的演練可以使得火災的響應時間減少超過20%,依據(jù)《電力安全培訓標準》(DL/T 741-2010),對于消防知識的普及和技能的提升,規(guī)定了每年至少24小時的強制培訓,涵蓋了火災的早期報警、緊急疏散的程序以及滅火設備的有效操作,以期使每位員工在面臨火災時,都能展現(xiàn)出基礎的應對技能。應急預案的編制及其在火災事故中的應用是管理策略中的關鍵環(huán)節(jié),該過程應確保涉及設備電源的切斷、人員疏散路線的設計、滅火設施的操作等關鍵要素,《電力火災應急預案標準》(DL/T 2023-2020)明文規(guī)定,這些要素的覆蓋率須達到100%,利用先進的信息化管理工具,對消防相關信息進行實時監(jiān)管,并實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享,成為強化消防安全管理的關鍵措施。根據(jù)《智能消防管理技術規(guī)范》(GB/T 3680-2017)的建議,在進行每次防火演練和事故記錄時,應將其輸入系統(tǒng),從而實現(xiàn)消防數(shù)據(jù)的實時共享與查閱,旨在提高火災預防工作的科學性,采用系統(tǒng)化和數(shù)據(jù)化的消防管理手段顯著增強了電力系統(tǒng)對火災的防控能力,保障了該系統(tǒng)在高風險環(huán)境之下平穩(wěn)運行。
結語
本文基于對電力系統(tǒng)火災風險的深入分析,構建了火災風險評估模型,并提出了有效的消防防控措施。通過火災風險的科學評估,可合理劃分風險等級,為電力系統(tǒng)的火災防控提供可靠依據(jù)。基于模型的評估結果,本文提出的預防性、控制性和管理性措施能夠有效降低火災發(fā)生概率,提高電力系統(tǒng)的整體消防防護能力。未來,應進一步完善評估模型,引入更加先進的監(jiān)控和預警技術,確保電力系統(tǒng)的安全運行,為社會發(fā)展提供穩(wěn)定的能源保障。參考文獻
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