某供电局“4•25”11个35kV变电站失压三级电力安全事件调查报告
一、事件基本情况
(一)故障设备情况
1.设备信息
110kV新凤线主线起于220kV新云变电站,止于110kV凤庆变电站,运行杆塔号为#1—#68,线路长29.122km。导线型号为LGJ-185/25、LGJ-185/30,地线型号为GJ-35、GJX-35,1998年5月12日开始投运。
2.设备运维情况
(1)设备运维策略
2019年,110kV新凤线被评为Ⅲ级管控设备,重要度为“一般设备”,评价结果为“注意”。专业巡视周期要求:
不少于1次/4月、红外测温1次/年。2019年度巡视计划为2月、6月、10月开展3次全线周期巡视,6月开展红外测温工作。
2020年,110kV新凤线被评为Ⅳ级管控设备,重要度为“一般设备”,评价结果为“正常”。专业巡视周期要求:
不少于1次/6月、红外测温1次/年。2020年度巡视计划为3月、7月、11月开展3次全线周期巡视,其中3月为无人机巡视,计划7月开展红外测温工作。110kV新凤线#59—#60塔段属于外力破坏区,已列入外力破坏重要管控区段,每月巡视1次,满足输电线路差异化运维策略要求。
根据《供电局运行安全风险预警通知书(LC-2020-04-01)》,风险预警管控期间,供电局输电管理所3月25日完成全线巡视及红外测温工作,要求运维单位安排2个巡视小组每天重点巡维110kV新凤线全线山火、外力破坏特殊区段。输电管理所对110kV新凤线#1—#6塔段线路(临近迁改段)开展现场安全管控及现场随工验收。
(2)运维工作开展情况
按照供电局设备运维策略,运维单位分别于2019年2月24日、6月21日、10月11日完成110kV新凤线全线周期巡视及特殊区段巡视工作。2019年6月,完成红外测温未发现异常,2019年11月6日,首次发现110kV新凤线#59—#60塔段存在外力破坏隐患,同时下发了安全隐患通知书,将该隐患点列入外力破坏重点管控区段;2020年1月13日,
开展该隐患点特殊巡视工作;2月,受疫情影响云凤高速全面停工未开展特殊巡视工作;2020年3月9日,再次下发安全隐患通知书;3月24日,完成110kV新凤线全线巡视工作;
3月25日,完成110kV新凤线全负荷试验、全线红外测温工作,未发现异常发热情况;按照供电局风险预警管控期间巡视要求,4月20—27日,运维单位安排专门巡视小组每天对全线的关键区段巡视一轮,安排2人值守110kV新凤线#59—#60塔段。
(3)外委监管情况
根据《电网有限责任公司输电线路委托运行维护管理业务指导书》第6.12.1.3条“委托方每季度监察性巡视条数不少于委托运维线路总条数25%,每条线路不少于5基杆塔,优先选择重点管控线路的特殊区段,如树障隐患区段、外力破坏区段、重要交叉跨越点等”,输电管理所运维二班3月25日完成110kV新凤线监察性巡视工作,现场抽查验证运维单位巡视工作开展情况,未发现问题。
(二)事件地区气象情况
天气:阴雨;气温:12℃~17℃。
(三)事件前后电网运行方式
1.正常运行方式
110kV新凤线、新小凤线并列运行供110kV凤庆变负荷(110kV#1主变35kV侧301断路器热备用,110kV#2主变10kV侧002断路器热备用)。110kV凤庆变供2个110kV用户变(110kV习谦水泥厂变、110kV云凤高速临时变)、13个35kV变电站(顺宁变、大寺变、郭大寨变、三岔河变、永新变、鲁史变、诗礼变、新华变、雪山变、洛党变、上雄变、勐佑变、营盘变)。(见图1)
2.事件前运行方式
110kV新小凤线停电,由110kV新凤线供110kV凤庆变负荷(110kV#1主变35kV侧301断路器热备用,110kV#2主变10kV侧002断路器热备用)。110kV凤庆变供2个110kV用户变(110kV习谦水泥厂变、其中110kV云凤高速临时变停电检修)、11个35kV变电站(顺宁变、大寺变、郭大寨变、三岔河变、永新变、鲁史变、诗礼变、新华变、雪山变、洛党变、上雄变)。(见图2)
3.事件后运行方式
110kV新凤线故障跳闸后,110kV凤庆变、110kV习谦水泥厂变(用户变)以及11个35kV变电站(顺宁变、大寺变、郭大寨变、三岔河变、永新变、鲁史变、诗礼变、新华变、雪山变、洛党变、上雄变)失压。(见图3)
二、事件发生经过
(一)事件发生背景
云县第二完全中学工程项目为2020年市委、市政府督办的32项重大建设项目之一。2017年8月23日,供电局收到《云县人民政府关于给予云县第二完全中学建设用地电力线路迁移的函》(云县政函〔2017〕23号),协同建设单位开展现场勘查,确定迁改范围。2017年9月8日,供电局下发《电网有限责任公司供电局关于云县第二完全中学建设项目迁移电力线路杆塔的复函》(临电函〔2017〕17号),同意迁改。2019年9月5日,供电局和建设单位签订《迁改协议书》及《电力设施迁改工程安全管理协议》。
云县第二完全中学计划于2020年8月份建成投入使用,由于项目建设工期紧迫,需尽快配合政府完成所属5条110kV线路、3条35kV线路迁改。其中,110kV新凤线、35kV云洛线(供电局管辖线路)以及110kV新小凤线(客户资产段)计划4月26日前完成迁改。(见图4)
(二)事件发生经过
1.事件发生前电网风险预警策划及执行情况
(1)工作计划安排
供电局于2020年3月16日组织审查并通过云县第二完全中学输电线路迁改工程施工方案。3月19日,上报110kV新小凤线停电计划;计划于2020年4月10—16日对110kV新凤线停电迁改;于2020年4月20—26日对110kV新小凤线停电迁改。
(2)凤庆电网运行方式安排
1)凤庆电网运行方式选择分析
运行方式1:凤庆电网由110kV新凤线单线供电,凤庆片区电网运行方式不作调整。该供电片区共有1个110kV变电站、2个110kV用户变、13个35kV变电站。(见图5)
图5:凤庆电网运行方式1
运行方式2:将凤庆县电网35kV营盘变、勐佑变及35kV老鹰岩电站转由永德县电网35kV亚练变供电,减少110kV新凤线跳闸后损失负荷及失压变电站数。(见图6)
综合以上分析且在此检修方式下凤庆电网无其他联络点,运行方式2较运行方式1可降低110kV新凤线单线供电负荷,因此运行方式2为最优。
2)110kV新小凤线和35kV云洛线同时停电原因分析110kV新小凤线迁改需35kV云茂线(属于云县电网输电线路)配合停电,35kV云茂线迁改需35kV云洛线(云县电网与凤庆电网联络线路)配合停电,三者间存在关联配合停电关系。110kV新小凤线、新凤线及35kV云洛线、云茂线线路位置关系图。(见图7)
图7:位置关系图
一是因35kV云茂线迁改段交叉跨越线路较多(涉及交叉跨越110kV线路7个点,35kV线路5个点),需配合停电时间较长,为减少35kV云茂线停电时间及所供35kV茂兰变限负荷时间,故110kV新小凤线及35kV云洛线、云茂线同时停电迁改(若110kV新小凤线、新凤线和35kV云茂线分别错开停电,整个工程改迁时间将超过43天,35kV云茂线停电时间将超过41天,所供35kV茂兰变限负荷时间将超过41天。若110kV新小凤线、新凤线和35kV云茂线配合停电迁改,35kV云茂线停电时间只需14天,35kV茂兰变限负荷时间只需14天)。
二是简化方式安排,降低方式误安排的风险。本次云县第二完全中学迁改项目共涉及迁改8条输电线路(5条110kV线路、3条35kV线路),由于迁改位置在110kV云县变外西11
南侧200m,涉及交叉跨越、同塔架设线路多且复杂,相互存在配合停电情况(见图8),故将110kV新小凤线和35kV云洛线停电迁改安排在35kV云茂线停电期间开展。
图8:迁改工程线路走向图
三是35kV云洛线转供电不能降低事件等级。若35kV云洛线未安排停电,只能转供凤庆县电网35kV洛党变及35kV上雄变约8.5MW的负荷,受35kV云洛线、凤洛线供电能力限制(35kV云洛线导线型号:LGJ-70,最大负荷电流265A,实际按255A控制,最大供电能力13.8MW;35kV凤洛线导线型号:LGJ-95,洛党侧过流Ⅲ段定值200A,实际按180A控制,最大供电能力9.5MW),不能转供110kV凤庆变负荷,即使安排35kV云洛线转供凤庆县电网35kV洛党变及35kV上雄变后,110kV新凤线跳闸35kV失压变电站数由11个减12少为9个,不能降低事件等级,仍为三级电力安全事件。
为确保4月完成整个工程所有线路迁改工作,且减少5条110kV线路和3条35kV线路迁改停电时间,综合考虑以上3方面因素,故安排110kV新小凤线迁改期间35kV云洛线停电。
(3)风险预警及响应情况
1)风险发布供电局调度中心评估风险后,于2020年3月26日印发《关于2020年4月电网运行安全风险的通报》(临电调〔2020〕37号),通报110kV新小凤线、新凤线轮停期间凤庆电网存在的风险。3月27日,供电局调度中心下发《关于发布110kV新凤线新小凤线轮停及110kV新云Ⅰ回线停电期间共2项电网运行安全风险预警的通知》(临电调〔2020〕39号)。
2)停电前开展的工作
3月23日,完成110kV新凤线、新小凤线全线正常巡视工作;3月25—26日对110kV新小凤线、新凤线开展单线供电下的全负荷试验,对全线耐张线夹、压接管及站内设备开展测温,未发现异常。
4月2—3日,供电局调度中心组织生技、安监等部门到110kV凤庆变、云县变迁改现场及风险管控重点区段,检查变电所、输电所等落实风险管控情况。
4月7日,供电局召开110kV新凤线、新小凤线轮停前风险管控措施落实情况及存在问题反馈分析会。会上,明确4月8日安排110kV新小凤线临时停电,处理110kV新小凤线小湾电厂运维段(客户产权线路)2处树障隐患(小湾电厂运维段存在树障隐患6处,已不停电处理4处)。
4月8日,供电局相关部门通过OMS系统反馈电网风险预警管控措施落实情况。
3)110kV新小凤线停电期间开展工作4月20—27日,供电局开展110kV新凤线特维及测温工作,运维单位按要求每日开展线路红外测温及特殊区段巡视,安排专人值守工作110kV新凤线#59—#60塔外力破坏管控段。
2.事件发生经过
2020年4月25日15时40分26秒110kV新凤线跳闸。15时40分30秒重合成功,15时40分34秒跳闸,重合闸未动作。造成110kV凤庆变、110kV习谦水泥厂变(用户变)、11个35kV变电站(顺宁变、大寺变、郭大寨变、三岔河变、永新变、鲁史变、诗礼变、新华变、雪山变、洛党变、上雄变)失压。
15时50分遥控合上220kV新云变110kV新凤线147断路器,对线路强送电正常。15时53分遥控合上110kV凤庆变110kV新凤线172断路器,恢复110kV凤庆变110kV母线、110kV#1主变运行。15时57分恢复110kV凤庆变10kVⅠ、Ⅱ段母线运行。16时10分18秒遥控合上110kV凤庆变110kV#1主变35kV侧301断路器,凤庆电网恢复运行。
3.故障排查情况
4月25日15时45分,供电局分析110kV凤庆变故障跳闸信息、当天故障时段雷电定位情况后,组织开展线路故障巡视发现110kV新凤线#59—#60塔段通道内有吊车作业,经核实跳闸原因为吊车卸料作业过程中,吊臂钢绳与110kV新凤线A相导线安全距离不足,线路对吊车钢绳放电短路,造成110kV新凤线跳闸。(见图9、图10)
4.故障原因分析
(1)现场调查情况
1)经调查,2019年11月7日,供电局运维人员在开展线路巡视过程中,发现云凤高速公路一合同段总承包部在110kV新凤线#59—#60塔段通道内使用施工器械平整场地。该施工点为云凤高速公路建设桥梁浇筑模具存放点,使用龙门吊实施模具吊装,龙门吊距A相导线水平距离12m,龙门吊吊装过程中的运行轨迹与线路平行,不影响线路运行。
2020年1月13日,供电局运维人员开展特殊巡视过程中,发现110kV新凤线#59—#60塔段已无模具吊装作业,确认该点高速公路施工作业已结束,且云凤高速公路于202016
年1月21日建成通车(见图11)。故在线路轮停前的巡视中,对该点风险变化辨识不到位,未明确要求运维单位对该点实施现场值守。
2020年4月25日,云南交投集团云岭建设有限公司劳务分包方于15时20分擅自临时安排吊车实施桥梁模板卸货,因操作不当,导致吊臂钢绳与110kV新凤线A相(右相)导线安全距离不足,线路对吊车钢绳放电造成110kV新凤线跳闸,检查发现吊车钢绳存在明显放电痕迹,现场检查导线无损伤,无人员受伤(见图12、图13、图14)。
2)供电局分别于2019年11月7日、2020年3月9日向该外力破坏隐患点的施工单位云南交投集团云岭建设有限公司下发了《供电局电力设施外力破坏隐患通知书》,明确告知“机械施工执行报审制度,严格控制临时、流动使用大型机械施工,机械施工作业前与电力部门联系,现场制定安全控制措施后再开展施工作业”,且在现场装设警示牌。4月18日,110kV新凤线风险预警特维人员对#59—#60塔段开展特殊巡视,联系云南交投集团云岭建设有限公司管理人员汤继海,汤继海答复特巡人员,近期无大型机械在线路周边施工作业(见图15)。
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3)根据电网风险管控期间防外力破坏要求,运维单位4月20—24日在管控点采取了现场值守,4月25日该值守管控点一直下雨。4月25日8时54分,值守人员再次与云南交投集团云岭建设有限公司-云凤高速公路总承包部核实,确认现场无任何作业后,经运维单位运维负责人同意,值守人员撤离现场。(见图16)
2)保护装置动作分析
220kV新云变110kV新凤线线路保护动作行为分析,220kV新云变110kV新凤线线路保护型号为CSC-163A,厂家是为北京四方,15时40分26秒559毫秒110kV新凤线发生A相接地故障,15ms分相差动保护正确出口跳闸,该侧重合闸投入检线无压母有压,重合闸时间3.5s,110kV新凤线两侧断路器跳闸,该侧重合闸条件满足,经3600ms,重合闸出口,断路器重合。合闸约4.9s后110kV新凤线再次发生A相接地故障,分相差动保护再次出口跳闸切除故障,重合闸充电时间不足未动作。结论:220kV新云变侧110kV新凤线线路保护动作行为正确。220kV新云变110kV新凤线保护动作报文见图17。
110kV凤庆变侧110kV新凤线线路保护动作行为分析,110kV凤庆变110kV新凤线线路保护型号为CSC-163A,厂家为北京四方,15时40分26秒97毫秒110kV新凤线发生A相接地故障,15ms接地距离Ⅰ段、17ms分相差动、21ms零序Ⅰ段均出口跳闸,该侧重合闸投入检母无压线有压,重合闸时间1.2s,新云变侧重合后,该侧重合闸条件满足,4926ms
重合闸出口,断路器重合,合闸约3.6s后110kV新凤线再次发生A相接地故障,分相差动、零序Ⅰ段再次出口跳闸,重合闸充电时间不足且新云变侧重合闸未动作,本侧重合闸正确未动作。结论110kV凤庆变侧110kV新凤线线路保护动作行为正确。110kV凤庆变110kV新凤线保护动作报文见图
三、事件直接经济损失及对电网影响
(一)负荷损失情况及比例
损失负荷61.41MW,全网负荷427.59MW,损失负荷占比14.36%。
(三)停电区域、用户及比例
停电用户96640户(其中城区负荷16667户),占电网用户比例12%,停电时间17分钟。
(三)对电网运行、电力正常供应的影响情况
造成1个110kV变电站、1个110kV用户变、11个35kV变电站失压。
四、事件救援、应急处置和恢复电力生产、电网运行的情况
(一)事件应急处置情况
2020年4月25日15时40分110kV新凤线故障跳闸,110kV凤庆变、110kV习谦水泥厂变(用户变)及11个35kV变电站(顺宁变、大寺变、郭大寨变、三岔河变、永新变、鲁史变、诗礼变、新华变、雪山变、洛党变、上雄变)失压后,供电局调度中心立即按照电网应急处置预案快速复电,组织输电管理所开展线路故障排查。
(三)恢复电力生产、电网运行的情况
2020年4月25日15时40分34秒110kV新凤线跳闸,15时50分遥控合上220kV新云变110kV新凤线147断路器,对线路强送电正常。15时53分遥控合上110kV凤庆变110kV新凤线172断路器,110kV凤庆变110kV母线、110kV#1主变恢复运行。15时57分遥控合上110kV#1主变10kV侧001断路器,10kVⅠ、Ⅱ段母线送电正常。16时10分18秒遥控合上110kV凤庆变110kV#1主变35kV侧301断路器,恢复凤庆电网供电。
(四)事件信息报送情况
2020年4月25日15时43分,供电局调度中心将110kV新凤线跳闸情况短信报供电局领导,以及调度、生技、安监、市场、输电、变电等部门负责人和相关专责,将有关跳闸情况汇报中调值班员。
16时50分,供电局生技部将跳闸情况汇报公司生技部。18时24分,供电局安监部事故事件管理专责短信及电话报公司安监部(应急指挥中心)事故事件管理专责。
五、事件发生原因和事件性质
(一)事件原因
1.直接原因
云南交投集团云岭建设有限公司在110kV新凤线#59—#60塔线路通道附近实施吊车卸料作业,吊臂钢绳与110kV新凤线A相导线安全距离不足,导致线路对吊臂钢绳放电,造成单线供电的110kV凤庆变、110kV习谦水泥厂变(用户变)、11个35kV变电站失压。
2.间接原因
在电网风险预警期间,供电局对外力破坏风险变化辨识不到位,未明确要求运维单位对该点实施现场值守,未及时发现并制止110kV新凤线#59—#60塔线路通道附近存在吊车实施临时卸料作业,导致110kV新凤线因外力破坏跳闸。
(二)事件性质
依据《电网有限责任公司电力事故事件调查规程》(Q/CSG210020—2014)附录A表A.2“5个35kV以上变电站失压”、“停电影响3万户以上10万户以下”的规定,构成三级电力安全事件。
(三)暴露问题
1.供电局未深刻汲取楚雄“3·8”事件教训,针对外力破坏隐患点,未严格执行《电网有限责任公司电力设施外力破坏防控工作业务指导书》(Q/CSG—YNPG4SP0001-2020)6.1.2.9要求,对隐患点现场安全警示标示设置不足,仅设立安全隐患标示牌,对存在机械、车辆触碰电力设施的外力破坏隐患点未装设围栏进行隔离,对安全警示标志的完整性、有效性检查不到位。
2.供电局对外力破坏隐患点风险变化辨识不到位。在线路轮停前的巡视中,未辨识出云凤高速公路建成通车后该外力破坏点隐患发展、变化趋势,仅安排运维单位每天巡视检查外力破坏点,未明确要求运维单位在线路轮停期间对该点实施现场值守。
3.供电局对电网风险可能导致的电力安全事件带来的影响认识不足,在配合当地政府开展线路迁改前,未与当地政府建立有效联动机制,协同督促高速路建设施工单位落实外力破坏隐患防控措施,导致监督实效。
4.供电局电网风险管控失效。电网风险预警期间,对已辨识出的外力破坏隐患点存在风险未引起足够的警觉,管理人员风险防范意识不足,对风险变化辨识不到位,致使值守人员离开后风险失控。
5.供电局在风险管控期间对外力破坏点的跟踪落实不到位,仅通过运维单位管控,未安排输电管理所专业人员跟踪落实运维单位外力破坏点的现场管控情况,导致对运维单位外力破坏点现场值守人员的动向掌握不足,风险失控。
6.防范临时外力破坏隐患手段不足。仅通过人工值守无法实现外力破坏隐患点实时监控,特别是特殊气象条件下存在人工值守漏洞,外力破坏技术防范措施运用不足。
7.电力设施保护宣传效果不佳。对线路保护区域内存在物品起吊等安全风险的生产、建设场所的电力设施保护宣传成效不佳,未引起相关责任方的重视并遵守。
8.凤庆县电网网架结构薄弱,检修方式安排受到限制。在110kV新小凤线、110kV新凤线任意一回停电检修时,发生永久故障,将导致三级电力安全事件。
六、事件责任认定以及对事件责任单位和责任人员的处理建议
2020年4月25日15时40分110kV新凤线因外力破坏跳闸,造成110kV凤庆变、110kV习谦水泥厂变(用户变)、11个35kV变电站(顺宁变、大寺变、郭大寨变、三岔河变、永新变、鲁史变、诗礼变、新华变、雪山变、洛党变、上雄变)失压,造成三级电力安全事件。事件发生后,电网公司按照“四不放过”的原则开展事件调查工作。目前,事件调查已结束,事件主要原因为高速公路施工单位卸货吊车吊臂钢绳与110kV新凤线#59—#60塔档内A相(右相)导线安全距离不足,线路对吊车钢绳放电造成110kV新凤线跳闸,事件暴露出供电局对输电线路防外力破坏管理不到位,电网运行风险控制失效。根据调查结果责任认定,对事件相关责任人员和责任部门问责如下:
(一)对责任单位
1.电网公司约谈供电局。
2.电网公司考核供电局安全绩效0.5分。
(二)对相关部门处理意见
1.供电局考核输电管理所安全生产组织效2.0分。
2.供电局考核生产技术部1.0分。
3.供电局依据委托运维协议扣减运维单位合同金
额3.277万元。
(三)对相关部门人员处理
1.罗某某,供电局生产技术部主任,电网安全风险管控期间对防外力破坏工作监督管理不到位,对外委单位特殊运行方式下线路特维工作承接分解落实监督不到位,给予约谈。
2.王某,供电局生产技术部线路检修专责,电网安全风险管控期间对防外力破坏工作管理、督促不到位,给予书面检查。
3.殷某某,供电局输电管理所主任,电网安全风险管控期间对防外力破坏工作管理、落实不到位,对风险控制措施的承接落实有缺失、对运维单位工作落实情况监督不
到位,给予约谈。
5.吴某某,供电局输电管理所副主任,电网安全风险管控期间对防外力破坏工作管理、落实不到位,给予通报批评。
6.段某某,供电局输电管理所线路运行专责,电网安全风险管控期间对防外力破坏工作管理、运维监督不到位,给予书面检查。
7.施某某,供电局输电管理所运维二班副班长,设备主人,电网安全风险管控期间对防外力破坏工作落实闭环不到位,给予通报批评。
8.按照干部及人员管理权限,供电局责成运维单位对线路运行维护相关责任人、管理人员按照内部考核问责意见处置,将处置结果报供电局安全监管部。
七、事件防范和整改措施建议
(一)立行立改措施
1.在风险管控结束前,对110kV新凤线#59—#60塔段线路外力破坏管控区段安排人员现场值守管控,110kV新小凤线迁改工作于4月27日3时结束后撤离。
2.要求110kV新小凤线迁改施工单位,在确保安全的情况下,加快施工进度,按期恢复凤庆电网正常运行方式,4月26日110kV新小凤线按期完成迁改并验收合格,于4月26日3时复电。
3.供电局与云南交投集团云岭建设有限公司-云凤高速公路总承包部协商,督促其切实履行主体安全责任,落实施工区域电力设施保护相关要求。
4.供电局积极与市交通局沟通,对全市范围内的高速公路、铁路在建工程施工项目下发做好电力设施保护、明确施工安全管理要求。
(二)加强电网风险管理
1.供电局全面梳理电网存在的因单一元件故障导致三级以上电力安全事件风险,从电网运行方式优化、设备运维管控措施强化、生产项目实施、电网规划建设等方面制订解决措施,逐一销号管理。
2.加快推进供电局110kV鲁史输变电工程建设,缓解1个110kV变电站供13个35kV变电站的压力。积极申报220kV项目,彻底解决凤庆电网网架结构薄弱问题。
(三)强化设备风险管控
1.进一步加强与当地政府执法部门联防联控。对邻近带电线路区域内的施工作业,需提前与地方电力企业报备,提出施工方案,获得属地电力企业批准同意后方可施工。
2.供电局对可能造成电力安全事件和大面积停电的主网线路,逐条逐点采取技防措施,在重大及以上外力破坏隐患点安装防外力破坏在线视频监控装置。
3.根据隐患等级及现场情况,特别是市政工程、基础设施建设等持续时间长、施工相对集中的区域,组织项目建设单位、施工单位的特种作业施工车辆操作员及安全管理人员,共同开展现场安全技术交底和电力设施保护培训,提高施工人员电力设施保护安全意识。