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        凝凍與雷雨自然災(zāi)害對電網(wǎng)可靠運(yùn)行的影響與對策

        2011-08-15 00:52:53
        科技傳播 2011年17期
        關(guān)鍵詞:融冰凱里供電局

        宋 凡

        凱里供電局,貴州凱里 556000

        2008年1月中旬至2月上旬,凱里供電局遭遇了歷史上罕見的低溫冰雪天氣,造成了輸電線路覆冰覆雪嚴(yán)重,電網(wǎng)發(fā)生多處倒塌斷電等重大災(zāi)情,迫使凱里供電局供電中斷,給人民生活帶來極為不利的影響。此次電網(wǎng)覆冰事故給我們帶來諸多教訓(xùn),值得思考,并應(yīng)以這次災(zāi)害為契機(jī),全面分析、總結(jié)凱里供電局供電應(yīng)對自然災(zāi)害的應(yīng)急管理機(jī)制,提高預(yù)防和處置電力突發(fā)事件能力,最大限度地減少自然災(zāi)害對供電企業(yè)的影響和損失。本文從回顧近年自然災(zāi)害對電網(wǎng)的影響開始,科學(xué)分析自然災(zāi)害應(yīng)急管理過程。進(jìn)而指出當(dāng)前自然災(zāi)害應(yīng)急管理存在的問題,最后提出現(xiàn)行自然災(zāi)害應(yīng)急管理機(jī)制的技術(shù)對策。

        1 自然災(zāi)害應(yīng)急管理機(jī)制的重要性

        回顧近些年來電網(wǎng)由于自然災(zāi)害所引發(fā)的事故和損失,重點(diǎn)介紹一下雷電、冰雪自然災(zāi)害對電網(wǎng)的影響和后果。嚴(yán)峻的事實(shí)表明:開展自然災(zāi)害應(yīng)急管理機(jī)制研究,提高電網(wǎng)在自然災(zāi)害下的安全性、保障電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行和可靠供電是當(dāng)前凱里供電局的一個刻不容緩的任務(wù)和挑戰(zhàn)。

        1.1 自然災(zāi)害對電網(wǎng)可靠運(yùn)行的影響

        1.1.1 雷擊對電網(wǎng)影響

        雷擊對電網(wǎng)對安全穩(wěn)定運(yùn)行有極大的危害,不僅對線路有影響,其他電力設(shè)施遭受雷擊時也容易發(fā)生設(shè)備損壞,比如絕緣子被雷擊擊穿受損、變壓器因雷擊而爆炸等等。另外,雷擊還可能使人員受到傷害。凱里供電局電網(wǎng)處于雷電高發(fā)地區(qū),在輸電線路設(shè)計時,出于經(jīng)濟(jì)的考慮 ,線路路徑多選擇在荒山曠野。導(dǎo)致運(yùn)行線路處在落雷密度較大的區(qū)域。線路雷擊主要原因:1)鐵塔、導(dǎo)線本身為良導(dǎo)體,輸電線路本身攜帶電荷,具有吸引雷的作用,所以比一般物體更易遭受雷擊;2)輸電線路保護(hù)角大,目前凱里供電局曾遭受過受過雷擊閃絡(luò)220kV輸電線路 ,其避雷線保護(hù)角為7.12°~13.26°,甚至更大。因此,在凱里供電局雷電對于電網(wǎng)運(yùn)行事故頻發(fā),例如2008年~2010年電網(wǎng)遭受雷擊挑有78次,其中造成絕緣子擊穿的有5次,導(dǎo)致主變跳閘的有3次,嚴(yán)重影響了電網(wǎng)的可靠運(yùn)行。

        1.1.2 冰雪災(zāi)害對電網(wǎng)影響

        近年來最為典型的就是2008年大范圍雨雪凝凍災(zāi)害,低溫雨雪凝凍自然災(zāi)害天氣,使凱里地區(qū)十幾個縣的電網(wǎng)運(yùn)行受到嚴(yán)重影響。災(zāi)害共造成15個縣停電。受災(zāi)損壞停運(yùn)電力線路共108條,變電站共6座,給電力供應(yīng)造成重大損失。災(zāi)情影響最為嚴(yán)重的是黎平縣、從江縣、錦屏縣電力設(shè)施損毀慘重。數(shù)百千條線路倒塔(桿)、斷線。例如500kV變電網(wǎng)基本癱瘓,220kV電網(wǎng)停止運(yùn)行。導(dǎo)致這次大范圍冰災(zāi)事故的主要原因是持續(xù)20多天的陰雨天氣,凱里供電局當(dāng)時的輸電線路,從設(shè)計上并未考慮到覆冰強(qiáng)度值,在此次50年一遇的自然災(zāi)害面前,輸電線路形成大范圍的絕緣子冰凌冰閃以及導(dǎo)線覆冰故障。2008年的這次冰災(zāi)有3個主要特點(diǎn)是:

        1)110kV以上的鐵塔、水泥桿倒塌和斷裂的達(dá)到18.7%;

        2)導(dǎo)線、絕緣子串覆冰達(dá)到60mm~120mm厚度,造成電力線路斷線;

        3)由于冰雪嚴(yán)重導(dǎo)致電網(wǎng)失去電源點(diǎn)。

        2 加強(qiáng)自然災(zāi)害應(yīng)急管理的重要性

        自然災(zāi)害的出現(xiàn)頻率、影響范圍和造成的損失在不斷的加大。對供電企業(yè)來講,確保用戶的可靠供電提出了更高的要求,因此,電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、輸電線路架設(shè)的技術(shù)要求也在不斷的增強(qiáng),分析近年來各類自然災(zāi)害對凱里供電局電網(wǎng)的影響,至少給我們3點(diǎn)啟示:

        1)電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大將使其遭遇的災(zāi)害也被規(guī)?;?、效率化;

        2)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和應(yīng)急機(jī)制現(xiàn)狀仍與有效應(yīng)對各類重大自然災(zāi)害的要求之間存在差距;

        3)對防災(zāi)的反思不能只局限于設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)措施層面,應(yīng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)性、系統(tǒng)性地分析,要以凱里供電局已經(jīng)發(fā)生過冰凍、雷擊災(zāi)害造成電網(wǎng)事故的信息和數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),對凱里供電局在自然災(zāi)害下的應(yīng)急搶修、融冰防雷技術(shù)進(jìn)行全面研究和風(fēng)險評估,建立健全科學(xué)的預(yù)防機(jī)制、預(yù)警機(jī)制、應(yīng)急機(jī)制以及災(zāi)后快速恢復(fù)重建機(jī)制。

        3 防御自然災(zāi)害的對策

        3.1 加強(qiáng)電力系統(tǒng)防災(zāi)研究,建立預(yù)警、應(yīng)急與快速恢復(fù)機(jī)制

        根據(jù)自然災(zāi)害對凱里供電局電網(wǎng)輸電線路的損壞性影響,從損壞程度、范圍、性質(zhì)等多方面開展技術(shù)評估分析,并結(jié)合凱里供電局不同地區(qū)線路受到自然災(zāi)害影響的特點(diǎn)、分布規(guī)律、電網(wǎng)線路基本參數(shù)等繪制災(zāi)害分布圖,對凱里供電局電網(wǎng)自然災(zāi)害進(jìn)行風(fēng)險評估分析,在電網(wǎng)規(guī)劃、防災(zāi)加固、應(yīng)急預(yù)警、生產(chǎn)管理有效應(yīng)用。建立相應(yīng)的事故預(yù)警機(jī)制、應(yīng)急機(jī)制以及災(zāi)后快速恢復(fù)重建機(jī)制。

        3.2 積極開展抗雷擊研究,防止倒塔和絕緣擊穿事故

        從凱里供電局電網(wǎng)輸電線路的實(shí)際情況出發(fā),統(tǒng)計近年來輸電線路受到雷擊的主要區(qū)域,甚至是線路桿塔的具體位置,根據(jù)雷擊分析研究結(jié)果,主要積極開展以下工作:

        1)通過雷電的危險性分析,結(jié)合雷電近幾年的雷擊數(shù)據(jù),梳理出局部電網(wǎng)雷擊高發(fā)桿塔級段和線路區(qū)域,為線路的抗雷擊設(shè)防提供合理化依據(jù)。逐步開始在雷電活動頻繁的地段或經(jīng)常遭受雷擊的地段,架設(shè)逐基接地線,減小避雷線保護(hù)角;

        2)加強(qiáng)輸電塔線避雷器安裝區(qū)域及位置的相關(guān)研究。開始在雷達(dá)多發(fā)區(qū)裝設(shè)避雷器,并降低桿塔的接地電阻。

        3.3 積極開展在冰凍災(zāi)害來臨后的融冰技術(shù)研究

        目前凱里供電局在融冰技術(shù)上有了較大的提高,通過2010年元月的融冰保電工作順利開展,總結(jié)出了十大類融冰技術(shù)方案,例如:融冰裝置融冰、負(fù)荷融冰、變壓器融冰、電焊機(jī)融冰等。進(jìn)一步研究融冰的技術(shù)方法和措施研究,在冰凍災(zāi)害來臨之前積極做好融冰設(shè)備、設(shè)施及人員準(zhǔn)備。

        4 結(jié)論

        總而言之,由于自然災(zāi)害具有種類多樣性、成因復(fù)雜性、突發(fā)性及應(yīng)對災(zāi)害的滯后性等特征,提高防災(zāi)、抗災(zāi)能力,是供電安全發(fā)展的首要解決問題也就是持續(xù)完善自然災(zāi)害應(yīng)急管理機(jī)制的基本要求。自然災(zāi)害應(yīng)急管理機(jī)制在凱里供電局2008年、2010年的抗冰保電應(yīng)急管理實(shí)踐中得到了應(yīng)用。從近3年的惡劣氣候?qū)﹄娋W(wǎng)的嚴(yán)重影響來看,提高凱里供電局電網(wǎng)應(yīng)對冰凍與雷擊自然災(zāi)害能力,已經(jīng)是擺在面前的迫切問題、刻不容緩。針對凱里供電局電網(wǎng)面臨嚴(yán)峻自然災(zāi)害的現(xiàn)實(shí),凱里供電局應(yīng)積極開展如下工作:

        1)重大災(zāi)害提前風(fēng)險預(yù)警、災(zāi)害的應(yīng)急響應(yīng)的研究、風(fēng)險評估工作,對冰凍、雷擊自然災(zāi)害可能造成的輸電線路覆冰、桿塔斷裂、電網(wǎng)大面積停電等,應(yīng)盡快研究完善針對融冰防雷的技術(shù)措施,相應(yīng)的抗戰(zhàn)防止事故預(yù)警機(jī)制和應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制;

        2)建立特殊電網(wǎng)區(qū)域的災(zāi)害性質(zhì)、災(zāi)害程度的電網(wǎng)分布圖。應(yīng)加強(qiáng)對重災(zāi)區(qū)和自然災(zāi)害頻繁發(fā)生的地區(qū)電網(wǎng)分析研究工作,并將這一工作與應(yīng)急處置方案、電網(wǎng)設(shè)計相結(jié)合,建立針對凱里供電局電網(wǎng)對自然災(zāi)害防御的長效機(jī)制;

        3)在凱里供電局電網(wǎng)可靠性供電的研究中,應(yīng)將抗雷擊、冰凍研究的重點(diǎn)放在輸電塔線體系和其他高聳設(shè)備中,建立一套行之有效的預(yù)警、響應(yīng)機(jī)制;

        4)在近幾年電網(wǎng)建設(shè)投資不斷加強(qiáng)的情況下,應(yīng)加大凱里供電局電網(wǎng)防御重大自然災(zāi)害的資金投入、科技投入,設(shè)計、建設(shè)、運(yùn)行管理各部門要明確目標(biāo),通力合作、相互支持打造出強(qiáng)大的供電網(wǎng)絡(luò)。

        [1]盧強(qiáng).“我國電力系統(tǒng)災(zāi)變防治與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重大科學(xué)問題的研究”項目簡介.

        [2]楊衛(wèi)東,徐政,韓禎祥.電力系統(tǒng)災(zāi)變防治的現(xiàn)狀與目標(biāo).

        [3]胡毅.輸電線路大范圍冰害事故分析與對策.

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