F因子的由來

2009年2月7日至3月14日，澳大利亞維多利亞州發(fā)生13起山火事故，造成180人死亡，414人受傷，超過2000棟房屋被摧毀，其中5起事故的原因是輸電線路倒塔、絕緣子閃絡(luò)及導(dǎo)線斷裂。由于火災(zāi)最為嚴(yán)重的日期（2月7日）為星期六，該事故被稱為“黑色星期六山火事件”（Black Saturday bushfires）。事后維多利亞州政府采取了一系列改進(jìn)措施，在電網(wǎng)安全管控方面，維多利亞州議會在2010年6月24日通過了《能源和資源修正法案（Energy and Resources Legislation Amend-ment Act 2010）》，在2011年6月23日正式發(fā)布“山火因子計劃法案2011”（f-factor scheme order 2011）。該法案要求在配電商的運營指標(biāo)考核中，增加“山火因子(f-factor)”指標(biāo)。具體為：

在監(jiān)管期內(nèi)如果配電商運營區(qū)域內(nèi)的山火發(fā)生次數(shù)超出監(jiān)管機(jī)構(gòu)設(shè)定的山火次數(shù)，將按照超出的次數(shù)×25000澳元/次進(jìn)行罰款。反之，如果低于監(jiān)管設(shè)定的次數(shù)，將按照結(jié)余次數(shù)?25000澳元/次進(jìn)行獎勵。

在監(jiān)管指標(biāo)設(shè)定方法上，監(jiān)管方選取了2006～2010年5年維多利亞州各配電公司的山火次數(shù)平均值，作為監(jiān)管基準(zhǔn)次數(shù)。在配電區(qū)域山火定義上，監(jiān)管方認(rèn)為主要包括：

設(shè)備（線路桿塔和橫擔(dān)、充油設(shè)備、高壓熔斷器、其他設(shè)備）故障和雷擊原因引發(fā)的叢林火災(zāi)；動物觸電導(dǎo)致的叢林火災(zāi)；以及設(shè)備故障引發(fā)的非叢林類火災(zāi)。

配電商每年需提交山火故障次數(shù)報告，由維多利亞州能源安全局（Energy Safe Victoria,ESV）進(jìn)行審核，澳大利亞能源監(jiān)管機(jī)構(gòu)（Australian Energy Regulator，AER）評定F因子的表現(xiàn)。

F因子的修正

F因子的考核自2012年開始。在2013和2014年，5家配電公司中的四家全都未達(dá)到監(jiān)管要求（見表1）。

四家公司在提交的年度山火故障次數(shù)報告中普遍認(rèn)為，山火發(fā)生次數(shù)在不同年份受環(huán)境影響較大。在高溫干燥天氣持續(xù)時間較長的年份，會有大量的塵土附著在干燥木桿頂部。在遇到微雨的情況下，這些塵土不但很難被完全清除，反而會和雨水一起形成降低導(dǎo)線與木桿之間絕緣強(qiáng)度的物質(zhì)，進(jìn)而引起電弧引發(fā)火災(zāi)。以Jemena公司為例，歷史上Jemena公司在2006、2007、2009和2013年均發(fā)生過類似的問題。2013年Jemena公司72.4%的山火與線路木桿頂部的電弧相關(guān)。

經(jīng)分析和評估后，維多利亞州政府于2016年12月發(fā)布了“2016  F因子計劃（f-factor scheme order 2016）”，對2011年發(fā)布的計劃進(jìn)行了修正。具體為：

定義綜合指標(biāo)火災(zāi)風(fēng)險單元(ignition risk unit,IRU)。每次火災(zāi)的具體考核中，加入“地理分布因子Location multiplier”和“火災(zāi)危險等級因子danger multiplier”，計算公式為：

將考核周期由自然年改為財年（第一年后半年至第二年前半年），以便更全面地考核山火季節(jié)多發(fā)的夏季時段。

修訂后四家公司的F因子表現(xiàn)如表2所示，各家公司的表現(xiàn)均達(dá)到了監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)要求。

F因子預(yù)防措施的經(jīng)驗總結(jié)

在具體預(yù)防措施方面，澳大利亞能源監(jiān)管機(jī)構(gòu)AER(Australian Energy Regulator)認(rèn)為關(guān)鍵措施包括：

接地故障電流快速限制器（Rapid Earth Fault Current Limiters ，REFCLs）和線路自動重合閘裝置（Automatic Circuit Reclosers，ACRs）是有效預(yù)防電力設(shè)備發(fā)生山火的手段。此外在日常運維中監(jiān)管機(jī)構(gòu)強(qiáng)調(diào)配電公司應(yīng)做好以下措施：

一是易于引發(fā)火災(zāi)的設(shè)備不應(yīng)在火災(zāi)高發(fā)區(qū)域運行，如果必須運行則需進(jìn)行有效的升級改造。

二是由于高溫或者高負(fù)荷導(dǎo)致的導(dǎo)線弧垂過大，可以通過改進(jìn)設(shè)計（修訂線路的檔距、導(dǎo)線張力等參數(shù)）、加裝專用間隔棒以及加強(qiáng)維護(hù)等方式避免火災(zāi)的發(fā)生。

三是確保設(shè)備有效接地，防止雷擊過電壓導(dǎo)致的火災(zāi)。

四是確保高壓熔斷器的參數(shù)設(shè)計正確，防止熔斷后出現(xiàn)火災(zāi)。

五是在雨霧天氣應(yīng)加強(qiáng)巡視，防止電桿頂部的橫擔(dān)等設(shè)施由于帶電部位絕緣下降發(fā)生火災(zāi)?？梢钥紤]使用不同類型的橫擔(dān)，或者在雨霧高發(fā)地區(qū)采用地下電纜。

需要指出的是，配網(wǎng)的自動化可以在發(fā)生火災(zāi)后最大限度地降低人身傷亡事件的發(fā)生。以Jemena公司為例，由于其智能電表具有停電事件主動上報功能（俗稱“最后一口氣”，即利用智能電表停電后的儲備電量，將停電信息通過通訊網(wǎng)絡(luò)上報給配電公司的后臺管理系統(tǒng)），因此可以實現(xiàn)精確故障定位和精準(zhǔn)主動運維，從而有效降低了故障的恢復(fù)時間，確保人員安全。

F因子對于配電公司資本支出的影響

由于維多利亞州政府明確表示，在區(qū)域火災(zāi)風(fēng)險等級為嚴(yán)峻及以上的區(qū)域，各配電商可以選擇安裝接地故障電流快速限制器和線路自動重合閘裝置，以有效降低火災(zāi)風(fēng)險。因此澳大利亞能源監(jiān)管機(jī)構(gòu)在監(jiān)管期中間對配電商的相關(guān)額外支出申請進(jìn)行了批復(fù)。以AusNet公司為例，其申請安裝的接地故障電流快速限制器項目三期支出合計達(dá)到了2.8 億澳元，占其2016～2020年監(jiān)管期5年總資本支出的17%。

加強(qiáng)輸電設(shè)備防山火管理，也增加了各配電公司的運營費用支出。維多利亞州5家配電公司2016～2020年監(jiān)管期運營費用增加相對上一監(jiān)管期基準(zhǔn)年（2014年）情況見表3。增加原因除了勞動力成本的上漲外，主要就是履行防山火義務(wù)增加的運營費用。

反觀美國加州最大的電力公司PG&E，由于不注重山火管理，在2015、2017和2018年持續(xù)發(fā)生由于輸電線路引發(fā)的山火事故。其中2018年11月8日開始持續(xù)兩周的山火是美國近100年來最致命的一場山火，致使85人遇難。PG&E公司于2019年1月申請破產(chǎn)。

我國輸電線路山火管理情況

我國雖然不像澳大利亞地廣人稀，但也存在可燃物堆積量較大的山區(qū)，以及民俗祭祀、春耕生產(chǎn)、進(jìn)山踏青旅游等火險隱患點。各級檢修部門對于輸電線路的山火管理非常重視，一直視為巡視、維護(hù)、檢修和宣傳的一項重要內(nèi)容。線路巡視中，對相關(guān)區(qū)域進(jìn)行分片責(zé)任制。在每年夏季甚至春季之前，組織人員及時清理雜物并建立隔離帶，加強(qiáng)輸電線路防山火宣傳力度，防止出現(xiàn)人為的火災(zāi)事故。由于嚴(yán)格執(zhí)行了相關(guān)運維管理措施，我國輸電網(wǎng)的山火管理總體一直處于能控可控的狀態(tài)。

相關(guān)啟示

F因子的設(shè)定、修訂及其相關(guān)影響有如下啟示：

一是對于電網(wǎng)運維的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)的評估標(biāo)準(zhǔn)，并不是一成不變的。澳大利亞一直以來鼓勵輸配電公司的運營成本最優(yōu)化，使用戶電價最低。但重大山火事故的發(fā)生，使政府、監(jiān)管機(jī)構(gòu)和社會大眾意識到電網(wǎng)安全的重要性，認(rèn)可了必要的防山火資本性支出和運維費用。

二是對于配電網(wǎng)運營績效的考核標(biāo)準(zhǔn)也不是一成不變的。尤其是新的績效指標(biāo)出臺后，需要經(jīng)過實踐的檢驗，不斷優(yōu)化完善，才能起到最佳的激勵和促進(jìn)效果。如果不能充分地吸取反饋意見，就無法保證績效考核達(dá)到提高電網(wǎng)安全和配電公司管理水平的目的。