特高壓、超高壓供電設施火災事故原因及對策分析

摘要：

特高壓、超高壓供電設施火災事故原因復雜多樣，涉及設備老化、維護不足、人為操作失誤等多方面因素。本文就特高壓、超高壓供電設施火災事故現狀進行說明，結合具體案例，分析特高壓、超高壓供電設施的火災事故原因，并提出預防特高壓、超高壓供電設施火災事故的對策。通過這些對策，可以有效減少特高壓、超高壓供電設施火災事故風險，保障電力系統安全穩定運行。

關鍵詞：特高壓；超高壓；供電設施；火災事故；消防；監督檢查

一、特高壓、超高壓供電設施火災事故現狀

近年來，我國特高壓、特高壓供電設施發生多起火災事故，造成嚴重的人員傷亡和財產損失。這些事故往往是由設備故障、維護不當或人為錯誤造成的[1]。

為了防止此類事故的發生，相關企業采取了一系列措施。例如，加強特高壓、超高壓供電單位的維護工作，提高其專業技能，同時減少人為失誤，強化消防裝備和消防演練，發生火災時迅速、有效地進行應對。

二、特高壓、超高壓供電設施的火災事故案例與原因分析

（一）案例一：南寧市礦務局二塘煤礦特高壓供電設施火災

1.供電設備基本情況

南寧市礦務局屬下的二塘煤礦坐落于南寧市邕賓舊大路12千米標志處，作為南寧市屬地方國有煤礦企業，擁有員工總數726人。該礦設計年產能達15萬噸，自1981年起正式投入運營。礦井采用斜井開拓布局，其中主井依賴串車提升系統，副井利用猴車進行人員輸送，大巷運輸依靠架線電機車。礦井被劃分為第三、第四兩個主要生產區域，而本次事件發生在第四生產區域。礦井通風系統采用中央并列抽出式設計，地面風機房內配置有兩臺型號為4—72—16Nol1B的離心式風機，配備有完整的反風裝置。礦井的總進風量保持在1100立方米/分鐘，總回風量為1200立方米/分鐘。根據評估，此礦屬于低瓦斯礦井，瓦斯涌出量較小。為確保井下電力供應與安全，礦井內設有中央變電所及各采區變電所[2]。特別是在發生事故的四采區變電所內，裝備了PB2—6改C型高壓防爆配電裝置、KSJ3—320/6型變壓器、DW80—350A低壓饋電開關以及檢漏繼電器等關鍵設備。

2.事故發生經過

事故發生時，礦井內共有82名工作人員在崗，其中35名集中在四采區作業，另外47名分布在礦井的其他作業區域。2002年10月29日凌晨約3時，一名井下調度員在巡視至四采區變電所附近的絞車區域時，發現該處有大量濃煙冒出。他立即奔向三采區巷道交叉口的通信點，迅速向地面調度中心報告了這一緊急情況，并請求立即切斷電源并停止井下通風。地面調度中心在3時20分收到報告后，迅速響應，采取了兩項緊急措施：一是立即通知電工停止地面主風扇的運轉，并切斷井下的電力供應；二是及時將情況報告給主管安全的副礦長和礦長。二塘煤礦按照應急預案的流程，逐級向上級報告，并緊急聯系礦務局救援隊，指令其立即前往事故現場進行救援。

3.事故原因分析

（1）直接原因

在深入剖析事故原因的過程中，調查組發現了導致火災的直接原因[3]。四采區變電所內的變壓器持續承受著超出其設計能力的負荷運作。其標定容量為320千伏安，而實際承載的供電需求卻攀升至347.7千瓦。此種超負荷狀況加速了電纜的老化進程，顯著削弱了其絕緣效能，并伴隨著電纜溫度的持續上升。變壓器低壓側的線路連接不當，導致在距離接線端子500毫米、距地面100毫米的位置，橡套電纜發生了短路故障。短路發生的剎那，電弧火花四散飛濺，這些高溫火花即刻引燃了地面上積聚的絕緣油。這些油液源自高壓防爆配電箱的泄漏，與從變壓器滲出并積聚于地面的油液混合，形成了極易燃燒的油污區域。在電弧火花的引燃下，這片油漬迅速燃燒起來，火勢迅速蔓延，最終釀成了這場嚴重的井下電氣火災事故。

（2）間接原因

第一，設計與規劃缺失。四采區在開采前既未進行詳盡的采區開采設計，也缺乏針對變電所的專門設計。僅有一個粗略的方案草圖和施工進度表作為指導，這顯然不足以應對復雜的井下環境。更為關鍵的是，采區供電沒有進行細致的設計計算，變電所內高、低壓饋電開關的過負荷保護整定值也未經過精確計算。這種缺乏科學設計和精確計算的做法，無疑增加了事故發生的風險。此外，變電所的防火措施也嚴重不足[4]。沒有按照規定安裝防火鐵門，也未配備必要的滅火器材。這使得火災初期無法及時撲滅，從而加劇了事故的嚴重程度。第二，機電管理混亂。二塘煤礦的機電管理存在嚴重問題。礦井缺乏機電設備維護檢修制度，導致設備長期處于缺乏維護的狀態。變壓器低壓側的各個接線柱上不當地壓接了三個線頭，這種顯而易見的安全風險長期未被及時整改，造成了嚴重后果。另外，采區變電所既未安排專職人員值守，也未建立起值班人員的定期巡查機制，導致變電所的運行狀態缺乏及時監控[5]。第三，日常安全檢查不力。煤礦日常的安全巡查工作存在顯著缺陷，入井工作人員未能嚴格遵守規定，未隨身攜帶自救設備。這一疏忽導致在遇到火災或其他緊急狀況時，身處險境的人員缺乏必要的自我保護手段，難以確保安全撤離。這種安全防護措施的缺失，無疑增加了事故中的人員傷亡風險[6]。

（二）案例二：乾縣750kV變電站火災事故

1.供電設備基本情況

乾縣750kV變電站是陜西省電力系統中的關鍵節點，負責將高壓電能安全、穩定地輸送到周邊地區。該變電站配備了先進的變壓器、斷路器、隔離開關以及電流互感器等供電設備，這些設備均經過嚴格的質量檢測和性能測試，以確保在極端條件下也能正常運行。

2.事故經過

2023年1月19日晚，750千伏干涼I線設備引線發熱，陜西送變電工程有限公司應急保電小組展開搶修?，F場監控視頻顯示，火災起初發生在變電站的某個電纜溝內，火勢迅速蔓延至其他設備區域。火災發生時，變電站的自動報警系統立即啟動，并向當地消防部門和電力公司發出了緊急警報。消防部門在接到報警后迅速響應，派遣多輛消防車和數十名消防員趕赴現場進行滅火救援。同時，電力公司也啟動了應急預案，組織專業人員進行現場處置和電力調度，以防止火勢進一步蔓延并盡快恢復供電。經過近一個小時的緊張救援，火勢最終被成功撲滅。

3.事故原因分析

經過初步調查和專業分析，乾縣750kV變電站火災事故的原因主要包括以下幾點。第一，電纜老化?；馂钠鸪醢l生在電纜溝內，經檢查發現部分電纜存在老化現象。電纜在長期運行過程中，由于絕緣層磨損、受潮等原因，可能導致絕緣性能下降，從而引發短路和火災。第二，維護不足。盡管變電站有定期的維護計劃，但在此次事故中暴露出維護不足的問題。電纜溝等隱蔽區域的清潔和檢查可能不夠徹底，未能及時發現并處理潛在的安全隱患。第三，設計缺陷。有專家指出，該變電站的電纜敷設設計可能存在一定缺陷。電纜溝內電纜敷設過于密集，缺乏足夠的通風和散熱措施，導致電纜在運行時產生的熱量無法及時散發，增加了火災風險。

4.后續措施與反思

為了防止類似事故的再次發生，乾縣750kV變電站采取了以下后續措施。第一，加強維護。增加對電纜溝等隱蔽區域的清潔和檢查頻次，確保及時發現并處理潛在的安全隱患。第二，改進設計。對電纜敷設設計進行優化改造，增加通風和散熱措施，降低電纜運行時的溫度。此次事故也為其他超高壓變電站提供了寶貴的教訓和反思。在電力系統運行過程中，必須高度重視設備維護、設計優化和人員培訓等方面的工作，確保電力系統安全穩定運行。

三、特高壓、超高壓供電設施火災問題解決對策

（一）做好消防監督檢查工作

為了切實提升站內消防安全水平，要重點加強對主控樓、倉庫、蓄電池室等核心生產場所的消防安全檢查[7]。對此，相關消防監督檢查人員要全面梳理和檢查火災自動報警系統、消火栓、消防應急照明、疏散指示系統以及滅火器的配置情況，確保其狀態良好且能有效運行。在高溫高負荷時段，加大對各變電站主變、電容器、電抗器等關鍵設備運行狀態的監控力度。同時，對電纜溝道、電纜夾層的防火阻燃和阻隔措施進行深入排查，及時清除站內開關站的雜草、枯草及其他易燃、可燃物，從而嚴防火災事故的發生。此外，要對職工備班室、辦公室等區域的安全通道進行集中清查，特別關注安全出口是否被封堵或鎖閉、樓梯疏散走道、樓梯間是否堆放雜物、高壓室門口是否有物品侵占疏散通道以及疏散指示標志、應急照明是否損壞或缺失等問題。通過這些措施，最大限度地提升現場人員的防火安全意識。為了進一步增強員工的消防安全意識和技能，可以根據站內防火重點部位的分布情況和員工的消防安全意識現狀，組織開展有針對性的消防安全培訓。培訓內容將涵蓋消防相關法律法規、技術規范以及公司相關規定等，同時普及火災報警、初期火災撲救和火場自救逃生知識。通過這些培訓活動，不斷增強值班員的防火安全意識和逃生自救能力，進一步提高員工對火患的警惕性和自覺性，真正實現防患于未然。

（二）具體問題具體分析，做到對癥處理

在特高壓設施的消防檢查中，主要關注的是設施的絕緣性能和消防措施。特高壓線路在極高電壓下運行，如果絕緣損壞，可能會發生嚴重的電弧火災。因此，定期檢查絕緣子、端接器等關鍵部件的絕緣狀況極為重要。安裝防火屏障，可以有效阻止火勢蔓延，減少火災風險[8]。防火屏障材料必須符合防火標準，并能迅速采取行動，以便在緊急情況下發揮有效的防火作用。此外，對于特高壓變電站，必須特別注意安全距離和接地系統的完整性。安全距離不足，會導致電氣設備之間放電而引發火災，而接地系統不良會阻止故障電流到達地面，增加火災風險。因此，在消防檢查時，應嚴格檢查設備之間的安全距離，按規定執行，并徹底檢查接地系統的電阻值和連接狀況。

超高壓電力裝置的消防檢查重點在于設備磨損和過載保護措施的有效性。由于超高壓設備長期在高壓大電流環境下工作，設備磨損問題尤為明顯。過期的設備不僅會降低性能，還可能引發火災。因此，為確保設備處于良好狀態，有必要定期評估設備狀況，發現磨損部件立即更換。此外，過載保護措施的有效性也是控制的關鍵。當電力需求快速增加時，在極高電壓下運行的設備可能遇到過載問題。如果過載保護不足或失效，設備可能會過熱并引起火災。因此，為防止火災事故的發生，必須保證繼電器、斷路器等過載保護裝置正常工作，并在設備過載時切斷電源。

結語

近年來，特高壓、超高壓供電設施火災事故時有發生，引起了社會的廣泛關注。事故原因多樣，包括設備老化、人為操作失誤、環境因素等。為保障電網安全穩定運行，消防監督檢查工作顯得尤為重要。本研究結合具體案例，分析了特高壓、超高壓供電設施的火災事故發生原因，并提出相應的消防監督檢查對策，旨在深入分析特高壓、超高壓供電設施火災事故原因，并探討消防監督檢查的重點，以期為預防類似事故的發生提供有力支持。

參考文獻

[1]肖振鵬，柳登發.城市軌道交通消防供電時間完整性研究[J].機電工程技術，2023，52（12）：277-281.

[2]姜冬冬，李乃偉.煉鋼廠中控樓電纜夾層高壓細水霧滅火系統設計分析[J].南方金屬，2023（06）：52-55.

[3]姜德亮.10kV高壓開關柜火災預警及滅火技術研究[D].南昌大學，2023.

[4]賈佳.基于熒光光纖的高壓開關柜火災檢測研究[D].華北電力大學（北京），2023.

[5]謝道敏.高壓細水霧滅火系統在檔案館項目中的應用與管理探析[J].消防界（電子版），2023，9（05）：64-66.

[6]尚泰祥，關小智，汪慶留.煤礦供電設備的安全防護與電氣保護技術探究[J].冶金管理，2022（15）：49-51.

[7]任美杰.高壓擊穿電弧作用下開關柜內阻燃絕緣件的引燃特性研究[D].中國科學技術大學，2022.

[8]郭強，李陽，徐鴻，等.基于多維傳感技術的換流站高壓開關柜火災預警裝置的研究[J].電氣技術與經濟，2022（02）：52-55.

作者簡介：

張遠豐（1989— ），男，漢族，新疆石河子人，本科，專業技術十一級，研究方向：消防監督、消防科技、火災事故調查。