史貴孟,章建雯,王 挺
(寧波電業局,浙江 寧波 315000)
隨著社會各界對環保問題的日益關注,變電站的環保問題也提上日程,并受到了國網公司和省公司的高度重視。因此,加強變電站環保設施的管理和維護工作具有十分重要的意義。通過對變電站運行中的主要污染源、環保設施的分析和介紹,提出了變電站值班人員可以做到的若干加強環保管理的措施。
變電站內產生電磁輻射的電氣設備主要有主變壓器、高壓電氣設備、大電流導體。
變電站噪聲源主要來自以下幾個方面:主變本體噪聲、主變冷卻系統的機械噪聲、高壓電氣設備電暈噪聲、導線風噪聲。其中,變壓器運行時產生的電磁噪聲為變電站最大的噪聲來源。要想降低變壓器的噪聲污染,要從聲源和傳播途徑等多個方面進行考慮,并結合實際情況采取措施。除了改進變壓器制造工藝外,采用隔聲罩、隔聲墻或隔聲室,可取得很好的減噪效果。
六氟化硫氣體(SF6)是一種用于高壓電力設備的優良氣體絕緣材料。在生產六氟化硫氣體時,會伴有多種有毒氣體產生,并可能混入產品氣中。六氟化硫氣體在電氣設備中經電暈、火花及電弧放電作用,也會產生多種有毒、腐蝕性氣體及固體分解產物。
變電站發生油泄漏污染的途徑:變壓器檢修期間濾油、加油和充油時,因操作不當導致絕緣油外泄;充油設備發生爆炸,導致大量泄油;作業過程中,隨意傾倒廢油或剩油。
目前,變電站直流系統蓄電池普遍采用免維護閥控式密封鉛酸蓄電池組。由于鉛酸蓄電池中的電解液中含有大量的PbSO4等物質,當發生爆炸或泄漏時,將對環境造成嚴重污染。
變電站日常運行中會產生一定數量的生活污水。主要來源有:變電站廚房、衛生間或盥洗間排放的污水,其他臨時出現的污水(如車輛沖刷污水)。如果這些污水不經過處理而直接排放,有可能造成對站外河流水系的污染。
變電站固體廢物的主要來源有:日常生活垃圾,基建施工后現場遺留的廢棄物。目前,主要是通過收集后帶至站外垃圾場集中處理。
變電站的環保設施主要由四大系統組成: 生活、綠化及消防供水系統;污水處理系統;事故集油系統和變電站雨水外排系統。為了便于日常工作中對這四大系統的檢查、維護和事故情況下的處理,宜按照施工圖紙,并結合現場的勘察、核實,繪制四大系統的系統圖,并制作成展示圖豎立在現場相對應的位置。對這個系統圖中實際設施的名稱及走向也做成標示牌,黏貼于設施的實際位置。建議不同設施的標示牌做成不同的顏色,以便于區分。例如有關“雨水”的標示牌統一做成綠色或藍色,有關“油”的標示牌做成黃色等。下面,以寧波電業局某220 kV變電站為例,具體介紹環保設施的四大系統及其管理。
2.1.1 生活、綠化及消防供水系統
該變電站生活、綠化及消防用水采用自來水,由鳧溪村自來水廠供給。從該自來水廠管網引接(距離3 km左右),引接管徑DN150,水壓0.25 MPa。水表井安裝于站外,所內自來水管與水表井之間設置絕緣段,用PP-R給水管道連接。站區消防管道用水取自自來水管道,管道僅在主控樓附近區域鋪設,現場設置3支消防栓。
該站綠化與生活用水管道為同一管道,即綠化用水均采用自來水,由生活水池供應。生活、綠化及消防用水管道系統如圖1所示。

圖1 變電站生活、綠化及消防用水管道系統
2.1.2 生活、綠化及消防供水系統的維護
(1) 每月抄錄水表讀數并與以往讀數核對,當讀數變化較大時注意核查是否有滲漏情況發生。
(2) 由于站外部分管道采用PP-R給水管道連接,車輛碾壓時容易破裂,當發生破裂時應及時關閉進水總閥門,并上報維修部門安排檢修。
(3) 定期檢查消防栓工況,保證消防管道內水壓值達到消防水泵要求。
(4) 定期檢查綠化管道工況。現已將綠化管道露出地面部分用塑料薄膜覆蓋,避免冬季因氣溫過低而引起管道破裂。
2.2.1 污水處理系統及其維護
變電站的排水一般采用生活污水、雨水分流制排水系統。雨水經雨水口匯集后排入站區下水道,電纜溝的排水也接入雨水系統一起匯流至總出水口,自流排入站外排水溝。
目前該變電站的污水處理系統開始采用無動力的污水生化處理池。站區生活污水經污水生化處理池處理,污水處理能力為3~5 m3/d,達標后由污水管道排出站外。具體工藝流程為:生活污水→化糞池→污水生化處理池→排出站外。污水處理系統結構如圖2所示。

圖2 污水處理系統
污水生化處理池由1格預沉池、3格生化池和1格終沉池組成,均為鋼筋砼池子。3格生化池內安裝竹生物填料,整個池內需放入活性生物厭氧菌種和菌種生長促進劑。厭氧菌附著生長在竹生物填料表面形成厭氧生物膜,利用微生物菌種進行充分的反硝化反應去除COD。甲烷氣體從蓋板的縫隙中逸出。生活污水與厭氧生物膜接觸,污水中的有機物被分解。生活污水經過污水生化處理后,除氮、磷外,其他指標一般都能達到環保要求。經生化處理后的污水,通過污水管道與雨水管道匯合,自流排入站外排水溝。
污水生化處理池是主要的污水處理構筑物。3格生化池內需安裝竹生物填料,竹生物填料的安裝有密度要求,竹生物填料為厭氧菌附著生長提供的表面積越大,污水生化處理的效果就越好。
2.2.2 污水處理系統的維護
運行人員應至少每周檢查一次處理設施的運行情況。檢查內容為:檢查池體的水位(結合站內近期生活用水情況),水位過低或滿溢則可能有管路泄漏或堵塞;檢查最終出水池內水質,清澈、無異味表明處理有效;對運行檢查情況予以記錄,發現異常及時上報維修部門安排檢修;定期對化糞池進行清理,將污泥掏清外運,填埋或用作肥料;定期安排專業監測機構對出水水質進行監測,以判斷系統運行是否良好。
2.3.1 事故集油系統介紹
變電站事故油池是用于防止變電站潛在突發性污染事故的環境保護設施。根據DL/T 5218—2005《220 kV~500 kV變電所設計技術規程》,變電站內應設置事故油坑和總事故貯油池,以便在變壓器發生泄油事故時,將溢流的變壓器油貯存而不致于污染環境。變壓器事故情況下排油后,經事故油池內油水分離后,水排入雨水下水道,油貯在事故油池內回收利用。其工藝流程為:變壓器事故排油→水封井→事故油池→水排入雨水井。
事故油坑的有效容積不應小于單臺設備油量的20 %,總事故油池的有效容積不應小于最大單臺設備油量的60 %,總事故油池應具有油水分離的功能。事故時,漏油通過卵石層進入集油坑,經事故排油管和水封井匯流到事故儲油池。事故排油管道一般采用球墨鑄鐵管,從變壓器油坑通至事故油池出口后的第一個檢查井。
水封井是安全液封的一種,設置在含有可燃氣體、易燃液體或油污的污水管道上,以防止燃燒、爆炸沿水管蔓延。變壓器事故排油管是有可能引起爆炸或火災的地方,因此必須設置水封井,水封深度一般為0.25 m左右。
當變壓器事故排油時,在事故油池內進行油水分離,分離出的水排入雨水下水道,油貯存在事故油池內進行回收利用。事故油池油水分離的原理就是利用油與水的比重不同和油水不相混的性質,實現油水的分離。
2.3.2 事故集油系統運行維護
水封井以及事故油池油水分離井的日常檢查重點是井內是否有足夠的積水,這是保證這些設施能夠正常運作的關鍵。由于水封井的容水量小,且蒸發量較大,一般情況下,要求每月對水封井進行一次檢查,尤其是在夏季高溫季節或者長期干旱季節。由于事故油池油水分離井地埋較深,且容水量較大,因此檢查周期可以為每季或者每半年一次。當發現油水分離井內無水,或水位在要求刻度下,則首先要查看積油是否已經低于池底連通孔處,如確證已在聯通孔處,則不得加水,應清理池底積油后,方能加水封堵。下井前必須事前進行通風,防止缺氧或吸入有害氣體。定期檢查油池附近雨水井是否有油出現,以判斷事故油池是否存在滲漏。
應定期巡視檢查變壓器等充油設備。在高溫高負荷情況下,應增加巡視次數。發現設備存在滲漏油情況,應及時匯報,并上報缺陷進行處理。大型充油設備在工作前,應有事故應急處理預案,做好防止大量泄油的應急控制措施。對主變等大型充油設備進行吊罩作業,應編寫施工方案、檢修或安裝作業指導書(卡),制訂和落實環境保護控制措施及危險點預控措施。對充油設備進行脫氣處理工作時,工作人員不得離開工作崗位,工作結束后應切斷電源,及時清掃場地、清理設備。定期保養濾油設備,如有損壞應及時修復。施工現場應設置專用廢變壓器油回收桶,并設置醒目標識,放在指定地點。嚴格執行廢變壓器油回收制度,嚴禁隨意傾倒。同時,不得將有滲漏油的儲油器帶入作業現場。變電站應按照定期巡視作業要求,對變壓器附近的水封井、事故油池的油水分離井等進行檢查,確保井內水量充足。作業過程中,應嚴格控制廢液壓油、真空泵油、機油等工機具專用油類的污染。定期檢修各類充油設備,如有損壞應及時修復。充裝各種設備的油類時,防止發生滲漏現象。定期檢查變壓器油坑內至電纜溝的電纜穿管封堵完好,防止變壓器發生事故漏油時,油順著電纜穿管流入電纜溝,然后進入下水道流向河道,污染環境。
因誤操作致使油類進入變電站排水系統時,應立即采取回收措施。對安裝有強制外排系統的變電站,應首先將外排系統雨水泵控制由自動轉為手動或停用方式。變壓器水封井以及事故油池油水分離井長期缺水,內部積油過多或者變壓器發生故障大量排油時,一旦雨水進入油池,就會導致大量油水進入雨水管網。此時應立即采取措施,如采取抽油或拋沙吸油等手段,確保阻斷含油水質直接進入變電站雨水系統外排至站外河道。對自然排放的變電站,則應立即檢查排放口情況,采取排放口圍堵封油等措施,盡量減少對周邊區域的污染程度。變電站內充油設備如發生事故爆炸等而產生大量油泄漏時,應盡快和積極地開展油污染的控制和清理工作。
2.4.1 變電站雨水外排系統
雨水處理系統是將站內所有積水經雨水井沉淀后,將清水通過雨水管網自流排入站外排水溝。排水管道及事故集油系統如圖3所示。

圖3 排水管道及事故集油系統
2.4.2 雨水外排系統維護注意事項
(1) 雨水天氣,及時關注場地積水情況,判斷是否是由于雨水口堵塞所致。發現異常情況,應及時上報維修部門安排檢修。
(2) 變電站土建施工及大型車輛進出變電站時,要及時關注進出道路情況,防止排水管道受擠壓變形。
(3) 定期檢查變電站主要對外排放口(包括雨水口)的水質情況,集中強排口觀察內池即可。主要觀察有無油或其他異常,在站內有設備檢修或發生過設備漏油異常時,應加強對排放口的巡檢檢查。
變電站環保設施的日常管理應做好以下工作。
(1) 變電站應建立起環保設施的臺賬,主要包括以下內容:生活綠化及消防用水系統設施的名稱、數量、單位和安裝位置;污水處理系統設施的名稱、數量、單位和安裝位置;事故集油系統設施的名稱、數量、單位和安裝位置;雨水排放及綠化供水系統設施的名稱、數量、單位和安裝位置。應建立六氟化硫設備臺賬,包括設備名稱、標準氣壓、SF6氣壓值和數量(臺數)。
(2) 變電站宜成立環保管理組織機構,并明確環保小組的職責、人員名單和責任分工。
(3) 要適當安排變電站環保設施的日常管理維護的主要工作內容,并將其記錄到運行管理記錄上。
變電站是進行電壓升、降的重要場所,變電站的安全環保是整個電網安全穩定運行的前提。若不重視變電站的安全環保,則變電站也是出現事故幾率最大、危害最嚴重的場所。希望文中介紹的寧波電業局某變電站在環保設施的運行管理方面的做法,能對變電站的環保設施、系統的施工、驗收以及對變電站的后期管理、維護及對所發現的問題整改有一定的借鑒意義。
1 春 燕.變電站設計與環境保護[J].華東電力,2002(2).
2 東 風,孫沙青,王 沖,等.不同布置方式220 kV變電站對周圍環境的電磁輻射分析[J].環境監測管理與技術,2007,19(2).
3 殷曉紅,劉建斌,王忠霞.市區運行變電站的環境保護與技術監督[J].黑龍江電力,2010,32(1).
4 朱育紅,周 健,葉肇敏,等.高校化工實驗室安全與環保管理措施[J].實驗技術與管理.2009(6).