基于作业条件危险性分析法（LEC）的输电线路安全风险评估

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摘  要：输电线路的健康状态、风险评估及控制对电网安全、可靠运行、大修及技改有重要意义。风险评估作为一种分析输电线路运行可靠性的有效方法，本文详细辨识和分析了输电线路在自然灾害、周边环境、主要设备设施等方面存在的危险有害因素。利用作业条件危险性分析法（LEC）量化危险事件发生的可能性、危险事件发生的频率、后果的严重程度，最终得出技术要素的风险值和风险等级。为线路安全运行制定有针对性的措施。作业条件危险性分析法能够科学辨识影响输电线路安全运行的危险因素，通过量化风险评估结果，提高输电线路风险评估的准确性，为加强输电线路运维管理和安全防护提供技术依据，从而提升安全管理水平。

关键词：作业条件危险性分析;输电线路;安全风险评估

Abstract： The health status， risk assessment and control of transmission lines are of great significance to the safety， reliable operation， overhaul and technical transformation of power grids. Risk assessment is an effective method to analyze the operation reliability of transmission lines. This paper identifies and analyzes in detail the dangerous and harmful factors of transmission lines in natural disasters， surrounding environment， and main equipment and facilities. Using operating condition hazard analysis （LEC） to quantify the possibility of hazardous events， the frequency of hazardous events， the severity of consequences， and finally get the risk value and risk level of technical elements. Develop targeted measures for the safe operation of the line. The risk analysis method of operating conditions can scientifically identify the risk factors affecting the safe operation of transmission lines， improve the accuracy of risk assessment of transmission lines by quantifying the results of risk assessment， and provide technical basis for strengthening the operation and maintenance management and safety protection of transmission lines， thereby improving safety. management level.

Key words：Hazard Analysis of Working Conditions，transmission line，Security Risk Assessment

0 引言

输电线路是电力系统的重要组成部分，是电能输送的重要保障。输电线路跨越区域广，其自然环境、沿线周边环境、主要设备设施存在诸多危险有害因素。绝大部分设备不仅受到本身设备质量、装置有效性、人的不安全行为等因素的影响，还受到山火、地震、强风、雷暴等外部环境的影响，对输电线路的安全运行存在较大风险，严重影响输电线路，甚至整个电网的安全稳定运行。评估输电线路的风险，找出输电线路的风险隐患，科学制定控制措施，有效控制风险点，确保整个电网系统的安全稳定运行。

1 输电线路危险有害因素辨识

输电线路会受到诸多危险有害因素的影响，对输电线路进行全面的风险评估，需要全面的、多角度的识别出危险有害因素，具体包括以下方面：

1.1自然灾害危险有害因素

1.1.1山火

如发生山火，会对输电线路及杆塔造成威胁。严重时可导致杆塔倒塌、线路短路、线路断线等故障。

1.1.2地震

如果输电线路铁塔、基础、金具等设施未按抗震规范设计，地震可导致铁塔倒塌、倾斜、断线等事故。地震还可导致泥石流、塌方、滚石、堰塞湖等次生灾害，影响线路安全运行。

1.1.3强风

大风可引起倒塔、歪塔、断线等造成架空电力线路停电事故。

1.1.4雷暴

输电线路遭受雷击后，会产生雷电过电压，使设备的介电强度下降，甚至会损坏敏感设备中的器件，而且沿输电线传入的侵入波会威胁着换流站的电气设备安全。

1.1.5输电线路舞动

输电线路舞动是一种严重危害输电线路安全运行的现象，轻则发生闪络、跳闸，重则发生金具变形，绝缘子损坏，导线断线，杆塔倒塔等严重事故。

1.1.6暴雨及洪水

当发生瞬时超强降雨时，会导致线路杆塔基础被掏蚀，接地极裸露，可能导致基础破坏、不均匀沉降等事故。强降雨还会导致线路周边区域发生滑坡、泥石流等危害，造成线路杆塔坍塌。

1.1.7线路覆冰

输电线路遇到严重的覆冰时，往往会造成输电线路大范围的倒杆（塔）、断线、掉串和覆冰闪络等事故

1.1.8高温、高湿度

极端最高气温达40℃，湿度较大地区，夏季高温高湿环境时，对从事线路巡视、检修的室外露天工作人员会产生脱水等不利影响。

1.1.9地质灾害

输电线路如果铁塔未避开塌陷、滑坡、冲沟等不良地质带，在暴雨时引发山洪的会冲毁铁塔基础，导致铁塔倾斜、晃动，甚至倒塌和断线。

1.2沿线周边环境危险有害因素

1.2.1线路沿线社会活动影响因素分析

1）在塔架基础周边取土、炸山、取石、挖沟、打桩、钻探、开挖或倾倒酸、碱、盐及其他有害化学物品等。

2）偷盗塔架钢材、杆塔上部分零件如连接螺栓、铁塔横担等被盗。

3）在输电线路同杆架设电力线、通信线、广播线、电视接收线、安装广播喇叭或悬挂广告牌。

4）位于公路、道路附近铁塔未采取防撞措施，受车辆撞击。

5）在导线两侧 300 米内放风筝。

1.2.2线路交叉跨越的危险因素辨识

1）输电线路未避开多年生经济作物区域和重要的农田基本建设设施、重要的军事设施、炸药库、国家重点文物保护单位的安全保护区、国家级自然保护区等区域、机场、铁路或公路的隧道和桥梁和变电所，在运行过程中发生电力线倒塔、断线事故时，其电气火花可能会对上述重要设施造成火灾爆炸事故，甚至造成重大安全事故。

2）输电线路与沿线居民安全距离不足，不仅可能因此造成居民触电事故，还会造成线路断电停运，引发大面积停电事故。

3）交叉跨域电力线、公路、房屋、河流等场所时，路径选择不合理或未保持足够的安全间距，会影响输电线路的安全运行。

4）输电线路沿线未避开采石场、爆破作业场所，可能导致塔架基础失稳，甚至被炸裂，引发事故。

5）跨域高速公路、铁路、省道、县道、输电线路时，输电线路杆塔、导线未采取提高相应安全系数，将增加发生事故的几率。

1.3主要设备设施危险有害因素

输电线路主要设备设施为：导线及地线、金具、绝缘子串、杆塔与接地、拉线与基础、辅助设施和线路避雷器等。

1.3.1导线与架空地线：

导线和接地线出现腐蚀、抛股、损伤和闪络烧伤。导线和接地线在线夹内滑动。导线的接地线各种电气距离异常。

1.3.2金具

金具的质量不达标或使用不当，运行时均压环、均压屏蔽环、联板棒阻尼装置、重锤等设备就有可能造成缺件、松动错位、烧坏锈蚀和损坏等问题，从而影响电网线路的运行稳定和安全。

1.3.3绝缘子串

绝缘子串异物附着，绝缘子串积污严重，有异常响声，在雨雾天放电严重。绝缘子钢帽、钢脚腐蚀;锁紧销锈蚀、脱位或脱落。

1.3.4杆塔与接地、拉线与基础

杆塔部件松动、锈蚀、损坏和缺件。拉线及金具松动、断股或缺件;张力分配不均匀等。

1.3.5辅助设施

各种安全辅助设施装置失效、损坏或丢失。包括：在线监测设备、线路杆号牌、路标、警示标志等。

1.3.6线路避雷器

线路避雷器本体及支撑绝缘子的外绝缘破损和明显电蚀痕迹。

1.3.7运行操作不当

输电过程中因运行操作不当，误操作、运行参数发生突变、各种报警、自动化监测及保护装置失灵等因素。

2基于LEC法的安全风险等级划分

2.1作业条件危险性分析介绍

作业条件危险性分析法（LEC）是一种在具有潜在危险性环境中作业时，评价操作人员的危险性的评价方法。作为一个具有潜在危险性的作业条件，格雷厄姆和金尼认为，主要有三个因素影响作业条件的危险性：

1）发生事故或危险事件的可能性。

2）暴露于这种危险环境的情况。

3）事故一旦发生可能产生的后果。

可用以下公式表示作业条件的危险性：

D=L·E·C

式中：D——作业条件的危险性;

L——事故或危险事件发生的可能性;

E——暴露于危险环境的频率;

C——发生事故或危险事件的可能结果。

2.2输电线路五级风险评估标准分析

对于输电线路来说，根据风险等级建立安全风险评估LEC体系，基于安全管理流程重要点风险等级分布，按照D值大小，将电网风险划分为五级，分别为：特高风险、高风险、中风险、低风险和可接受风险。

3 基于LEC法的输电线路风险评估

3.1计算LEC风险参数

按照参数取值的规则，根据当前风险隐患的主要内容确定L、E、C值。

（1）事故发生的可能性L定义为一旦危害事件发生，危害事件导致后果的机会，其取值如表1所示。

（2）危害事件发生的频率E定义为危害事件可能引发事故意外事件的频率，其取值如表2所示。

（3）后果的严重程度C定义为由于危害造成的线路停电事故的最大可能的结果。事故的最可能后果以数字化的分值来体现，从 100 分的特别严重性到 15 分的一般性，其取值如表3所示。

3.2计算风险综合D值等级

根据公式D=L×E×C，计算得到风险值R，根据R值确定该技术要素的风险程度，其中R<20为Ⅴ级风险，20≤R<70为Ⅳ级风险，70≤R<160为Ⅲ级风险，160≤R<320为Ⅱ级风险，200≤R为Ⅰ级风险，如表4所示。

同时在该表中给出应采取的措施，Ⅰ级风险应极其危险，停止作业，果断排除;Ⅱ级风险应高度危险，需要立即整改;Ⅲ级风险应显著危险，采取纠正措施;Ⅳ级风险应可能危险，需要注意;Ⅴ级风险应稍有危险，或许可以接受。

3.3应用举例

以输电线路中的山火技术要素为例，共计排查出3处隐患，经技术得出每处隐患的风险等级，具体如表5所示。

经LEC法评估得出，该输电线路Ⅰ线001-010段，风险等级为Ⅱ级，为高度危险，需要立即整改;Ⅰ线120-130段，风险等级为Ⅳ级，为可能危险，需要注意;Ⅰ线165-175段，风险等级为Ⅲ级，为显著危险，采取纠正措施。

4 结论

通过对输电线路自然灾害、沿线周边环境、主要设备设施危险有害因素的辨识和分析，确定危险事件发生的可能性、发生频率和后果的严重程度，通过赋值量化计算，得出输电线路技术要素的风险值，确定风险等级，采取有针对性的安全措施，保证输电线路的安全运行。

基于作业条件危险性分析法的输电线路安全风险评估实现了风险评估从定性到定量的转变，量化风险评估结果，提高风险评估的准确性。为规范输电线路安全风险评估的标准化起到了积极的作用。

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