摘要:在我國中壓配電網(wǎng)覆蓋的區(qū)域廣闊,一旦電網(wǎng)受到自然災(zāi)害的破壞,將會帶來不可估量的損失。為此,業(yè)界不少同仁對自然災(zāi)害影響中壓配電網(wǎng)進(jìn)行了研究,提出了一些有效的防御措施。鑒于自然災(zāi)害種類較多,本文主要從風(fēng)災(zāi)對中壓配電網(wǎng)的影響,找出規(guī)劃方法。
關(guān)鍵詞:自然災(zāi)害;配電網(wǎng);電網(wǎng)規(guī)劃
一、合理規(guī)劃中壓配電網(wǎng)的意義
我國是世界上海岸線第四長的國家,東部和南部沿海區(qū)域時常會遭受風(fēng)災(zāi),這給當(dāng)?shù)刂袎号潆娋W(wǎng)的正常運行造成了嚴(yán)重的影響。我國的電網(wǎng)規(guī)劃的方案和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)不具備差異化,按照一個區(qū)域?qū)嵭幸粋€標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計規(guī)劃,這不僅僅浪費了資源,還不能完全保證重要負(fù)荷用電需求。電網(wǎng)受災(zāi)是電力部門一直想要解決的問題,但是不解決電網(wǎng)規(guī)劃問題,就不知道什么地方應(yīng)該采取怎樣的應(yīng)對措施,也就無從解決問題,電網(wǎng)的規(guī)劃不僅僅是對電網(wǎng)分布的地域進(jìn)行規(guī)劃,同時還要對電網(wǎng)的防風(fēng)設(shè)計,基礎(chǔ)設(shè)施的選擇和后續(xù)的維護(hù)進(jìn)行規(guī)劃。因此,合理規(guī)劃中壓配電網(wǎng),不僅僅能有效地節(jié)約資源,將每一份物料都用在該用的地方,還能有效地降低停電次數(shù),減少損失,在另一方面,電網(wǎng)的抗自然災(zāi)害的能力也會得到很大的提升。
二、中壓配電網(wǎng)受風(fēng)災(zāi)的原因分析
根據(jù)近年來,我國沿海地方電網(wǎng)受風(fēng)災(zāi)影響的情況來看,主要的受災(zāi)原因如下:
1、線路風(fēng)荷標(biāo)準(zhǔn)不敵風(fēng)力
我國沿海地帶的中壓配電網(wǎng)的線路在設(shè)計風(fēng)速時常采用的是25~35 m/s,但是臺風(fēng)登陸時,中心風(fēng)力最大為48 m/s,而局部地區(qū)的陣風(fēng)的風(fēng)速可以到達(dá)50~60 m/s。這明顯可以看出電網(wǎng)線路的風(fēng)荷遠(yuǎn)遠(yuǎn)不敵風(fēng)力,臺風(fēng)一來就造成大量的電網(wǎng)受災(zāi)問題。
2、殘舊電網(wǎng)設(shè)備未及時更新改造
根據(jù)我國近年來沿海地帶受損電網(wǎng)的情況來看,大部分受損線路為上世紀(jì)投入使用的老線路,由于線路運行的時間長,損耗大,加上沒有及時地改造加固,臺風(fēng)一來就出現(xiàn)許多的問題,無法經(jīng)受強臺風(fēng)荷載。
3、走線線路規(guī)劃不到位
按照行業(yè)要求,10 kV的配電線路在通過林區(qū)時一定要保證相應(yīng)的線路通道,且通道的凈寬應(yīng)為導(dǎo)線的邊線再向外水平延伸5 m。而實際上,由于規(guī)劃不到位,而在電網(wǎng)線路一定要經(jīng)過林區(qū)時,并沒有完全清理出有效的通道,這使得在臺風(fēng)來臨時,吹到樹木,樹木倒壓損壞電網(wǎng)線路。
4、防風(fēng)拉線缺失
沒有防風(fēng)拉線的保護(hù),也往往很容易使得中壓配電網(wǎng)線路受損。在我國沿海地帶的一些地方由于條件的限制,無法完全按照設(shè)計的要求來進(jìn)行防風(fēng)拉線的安裝,這就使得線路遇到風(fēng)災(zāi)就很容易倒斷桿。
5、電桿基礎(chǔ)不良
據(jù)統(tǒng)計我國沿海地帶的電網(wǎng)線路中電線桿倒桿的情況十分普遍,這主要是電桿的基礎(chǔ)不良。我國沿海地帶軟土和流沙地帶較多,如果電桿埋在這些地方,埋深不足或者卡盤不牢,就很容易出現(xiàn)倒桿的現(xiàn)象。加之,暴雨和海水的破壞,電桿的基礎(chǔ)就很容易受到破壞,基礎(chǔ)水土流失。
三、風(fēng)災(zāi)的等級劃分
臺風(fēng)登陸后,其中心的風(fēng)速也會逐漸的降低,所產(chǎn)生的危害也會相應(yīng)的減小。根據(jù)臺風(fēng)風(fēng)力的特點,可以對其產(chǎn)生的風(fēng)災(zāi)進(jìn)行分級。表1為中國氣象局制定的“熱帶氣旋等級國家標(biāo)準(zhǔn)”:
根據(jù)中央氣象局近10年來的統(tǒng)計數(shù)據(jù)可知,我國沿海地帶熱帶氣旋次數(shù)如下:2次熱帶低壓;13次熱帶風(fēng)暴;10次強熱帶風(fēng)暴;12次臺風(fēng);4次強臺風(fēng)。從中我們可以看出熱帶風(fēng)暴是出現(xiàn)次數(shù)最多的,其次是強熱帶風(fēng)暴,再其次就是臺風(fēng),而熱帶低壓和超強臺風(fēng)所發(fā)生的頻率較少。結(jié)合表1以及我國沿海地帶中壓配電網(wǎng)歷年受風(fēng)災(zāi)影響的情況,可以將臺風(fēng)的等級進(jìn)行如下劃分:
根據(jù)臺風(fēng)登陸后其中心風(fēng)速會逐漸降低,結(jié)合表2,我們可以將風(fēng)級具體的進(jìn)行海岸線距離化。從而得到表3所示的內(nèi)容。
通過表3,我們可以很明確地看出距離海岸線多遠(yuǎn)的中壓配電網(wǎng)是我們應(yīng)該重點保護(hù)的對象,應(yīng)該如何進(jìn)行保護(hù),這樣我們就可以根據(jù)具體情況進(jìn)行正確的部署,從而減少風(fēng)災(zāi)帶來的損失。
四、降低風(fēng)災(zāi)影響中壓配電網(wǎng)的方法
1、明確配電設(shè)施重點防風(fēng)范圍
電網(wǎng)設(shè)施受臺風(fēng)的影響與臺風(fēng)的行走路徑有關(guān),具有不確定性。而受損的形式又與地形和環(huán)境相關(guān)聯(lián)。中壓配電網(wǎng)所覆蓋的地域廣闊,應(yīng)該是重點需要采取措施進(jìn)行防御保護(hù)的對象,通過因地制宜的方式進(jìn)行分級加固。
對于沿海岸線0-25 km的距離范圍的區(qū)域是臺風(fēng)登陸時風(fēng)力最強,當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)最易受到破壞的地方,加之這個區(qū)域地勢平坦,地基土質(zhì)較軟,流沙較多,應(yīng)該進(jìn)行重點防御保護(hù)。
2、提高配電線路防風(fēng)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)統(tǒng)計的數(shù)據(jù)來看,電網(wǎng)設(shè)施受到風(fēng)災(zāi)的影響,在很大程度上是由于自身的防風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)較低,無法抗拒臺風(fēng)的沖擊。因此,我們在進(jìn)行電網(wǎng)設(shè)施安裝時,應(yīng)該提高配電網(wǎng)線路的防風(fēng)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),對于需要重點防御的地方線路設(shè)計的防風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)不能低于 45 m/s。對于檔距和耐張段的長度要進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)。對于凡是符合安裝防風(fēng)拉線的地域都應(yīng)該安裝防風(fēng)拉線,同時還要加強和完善電桿的基礎(chǔ)。
3、合理選擇電桿
由于臺風(fēng)的摧毀力度極強,對于沿海地帶的電網(wǎng)鋪設(shè)需要更加優(yōu)質(zhì)的電線桿。為此,我們只能選擇符合國家標(biāo)準(zhǔn)的大彎矩電桿以及預(yù)應(yīng)力錐形水泥電桿,對于較為普通的電桿,在鋪設(shè)電網(wǎng)時應(yīng)該相應(yīng)的增加防風(fēng)拉線,對于軟土地帶還應(yīng)該增加對鐵塔的使用。耐張桿的使用可以考慮采用自立式角鋼塔。雙回線路應(yīng)采用大彎矩電桿、雙桿組合或自立式鐵塔,采用電桿的應(yīng)盡量裝設(shè)拉線。此外,如果存在一些重要負(fù)荷地域,在新建或者改造時可以考慮電力電纜的鋪設(shè)。但是,鋪設(shè)時應(yīng)該避開林區(qū),同時還要考慮增加一些防風(fēng)設(shè)計,來提高電網(wǎng)配電線路的整體防風(fēng)能力。
4、加大配電線路運行維護(hù)力度
只有前期的電網(wǎng)線路的鋪設(shè)規(guī)劃沒有后期的電網(wǎng)線路維護(hù)也是不行的。對于電網(wǎng)線路的維護(hù)是很重要的,應(yīng)該對其進(jìn)行規(guī)范化的管理,對于臺風(fēng)到來之前還應(yīng)該做好一些特巡,及時排除隱患,做好防風(fēng)措施。對區(qū)域內(nèi)的電網(wǎng)線路的防風(fēng)能力進(jìn)行正確的評估,制定合適的維修維護(hù)表,對存在缺陷的線路進(jìn)行及時的維護(hù)和改造。及時排查電網(wǎng)線路通道是否暢通,發(fā)現(xiàn)障礙應(yīng)該及時清除,確保電網(wǎng)線路的兩側(cè)不受到植物的影響,對于一些容易受水沖刷的地方,應(yīng)該進(jìn)行加固。
5.采用棄線保桿裝置
由于風(fēng)力較大,往往被風(fēng)吹掉的重物壓在電線上,電線將重力傳導(dǎo)給電線桿,這樣就很容易導(dǎo)致電線桿被壓塌和壓斷。如果在電線的鋪設(shè)過程中采用棄線保桿的裝置,在重物壓向電線時,電線自動脫落,這樣就可以保護(hù)電線桿不被損壞,風(fēng)災(zāi)過后就可以很快地回復(fù)線路。
結(jié)語
影響電網(wǎng)線路的自然災(zāi)害較多,風(fēng)災(zāi)就是其中之一,對于風(fēng)災(zāi)防御應(yīng)該根據(jù)風(fēng)的特點,再結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況做出正確的防御措施。臺風(fēng)的風(fēng)級不同,所影響的范圍不同,對于處于風(fēng)級較大的地域應(yīng)的電網(wǎng)線路應(yīng)該進(jìn)行重點保護(hù),提高防風(fēng)設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)然,我們除了要提高防風(fēng)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)以外,還需要加強對電桿制造的質(zhì)量監(jiān)管,對于臺風(fēng)來臨之前還應(yīng)該做好相應(yīng)的排查和特巡,及時排除隱患。
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作者簡介:
林曉秋,男,漢族 廣東高州人,高州市廣能電力設(shè)計院有限公司 助理工程師。