龔杭章（國(guó)網(wǎng)福建省電力有限公司龍巖供電公司）

“5.19”閩西北配電設(shè)備災(zāi)損分析

龔杭章（國(guó)網(wǎng)福建省電力有限公司龍巖供電公司）

進(jìn)入夏季以來(lái)，福建省西部地區(qū)頻繁發(fā)生強(qiáng)降雨，導(dǎo)致配電設(shè)備受災(zāi)嚴(yán)重。本文著重對(duì)配電設(shè)備受災(zāi)情況開(kāi)展受災(zāi)原因分析，并提出有針對(duì)性的防范措施。

防災(zāi)；災(zāi)損；建議

1 災(zāi)損情況

進(jìn)入夏季以來(lái)，我省西部地區(qū)頻繁發(fā)生強(qiáng)降雨，導(dǎo)致配電設(shè)備受災(zāi)嚴(yán)重。5月19日，閩西北龍巖、三明兩市長(zhǎng)汀、寧化和清流三縣交界處普降暴雨，造成汀江上游、沙溪上游水位暴漲，引發(fā)山洪、泥石流。造成配電設(shè)施遭受較大損失。

2 受災(zāi)原因分析

2.1 10kV和0.4kV架空線路

（1）位于沿公路外側(cè)靠河岸斜坡上架設(shè)的線路桿塔因公路護(hù)堤基礎(chǔ)下部邊坡坡腳受河水浸泡、沖刷，坡腳軟化、坍塌，使上部土體失去支撐，發(fā)生崩塌，造成桿塔倒桿、斷桿。

（2）位于河岸旁邊、河漫灘、洼地、池塘等低洼、土質(zhì)軟弱地段的桿塔，此地段土質(zhì)一般有淤泥、泥炭等軟土分布。軟土強(qiáng)度低，壓縮性高，具有觸變性和流變性、穩(wěn)定性差的特點(diǎn)，受水浸泡后，由于水的軟化作用和浮托力的影響，使土體軟化，有效重度降低，導(dǎo)致架空線路倒桿、斜桿。農(nóng)田區(qū)的桿塔還會(huì)出現(xiàn)由于農(nóng)民耕作，導(dǎo)致上部土體被剝離，引起的埋深不足問(wèn)題。[1]

（3）強(qiáng)降雨導(dǎo)致山洪爆發(fā)，洪水夾帶樹(shù)木、上游塌方的松散土體、巖石形成泥石流，使得位于山洪出山口位置的架空線路被這些流速快、沖擊力泥石流沖擊，因泥石流等災(zāi)害超過(guò)這些架空線路的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)，從而導(dǎo)致配網(wǎng)架空線路災(zāi)損嚴(yán)重。

（4）通訊線路搭掛在配電線路電桿上，倒桿時(shí)，通訊、廣電線路鋼絞線不易斷線，將電桿折斷或?qū)㈦姉U連排扯倒。

2.2 配變臺(tái)區(qū)

位于河岸、農(nóng)田等軟質(zhì)土壤的配變臺(tái)區(qū)，因桿塔及拉線基礎(chǔ)被浸泡失穩(wěn)，且拉線被洪水雜物撞擊、羈絆，導(dǎo)致上拔失去固定作用，其所羈絆的樹(shù)木雜物和撞擊臺(tái)區(qū)桿塔的樹(shù)木雜物共同作用導(dǎo)致臺(tái)區(qū)斷桿傾覆、配變泡水。

2.3 配電站房及戶(hù)外箱變、環(huán)網(wǎng)柜和電纜分支箱等設(shè)備

主要因?yàn)榭h城內(nèi)澇嚴(yán)重，水位嚴(yán)重超過(guò)配電站房及戶(hù)外箱變、環(huán)網(wǎng)柜和電纜分支箱等設(shè)備的設(shè)防水位，造成設(shè)備大面積進(jìn)水泡水；也有因施工不到位，配電站房及環(huán)網(wǎng)柜等設(shè)備設(shè)防水位不滿(mǎn)足規(guī)定要求而造成停電。

2.4 戶(hù)表

本次洪澇災(zāi)害中，電能表災(zāi)損的主要原因：①洪水位過(guò)高導(dǎo)致電能表箱進(jìn)水損壞；②掛靠在用戶(hù)房屋上的電能表箱因用戶(hù)房屋倒塌損壞。

3 防范措施建議

3.1 10kV和0.4kV架空線路

3.1.1 架空線路的走廊選擇

（1）線路經(jīng)過(guò)山區(qū)時(shí)，應(yīng)避開(kāi)陡坡、懸崖峭壁、滑坡和崩塌區(qū)、不穩(wěn)定巖石堆、泥石流等不良地質(zhì)地帶。當(dāng)線路與山脊交叉時(shí)，應(yīng)盡量從平緩處通過(guò)。桿塔位置不宜設(shè)置在土質(zhì)深厚的陡坡（尤其是淺根系植被和匯水山壟的陡坡）的坡邊、坡腰和坡腳，道路外側(cè)不穩(wěn)定土質(zhì)陡坎；線路走廊應(yīng)避開(kāi)陡坡坡腳塌方倒樹(shù)范圍。

（2）山區(qū)河流多為間歇性河流，流速大、沖刷力強(qiáng)，線路應(yīng)避免從山間干河溝通過(guò)，桿塔位置不宜設(shè)置在溪河谷和山洪沖溝地帶，包括：溪河谷、山洪沖溝及其岸邊，河灘、河漫灘。[2]

（3）線路跨溪流和河流段路徑選擇和桿塔定位應(yīng)采取以下措施：

選線時(shí)應(yīng)調(diào)查了解洪水淹沒(méi)范圍及沖刷情況，跨溪河段應(yīng)選在河道狹窄、河床平直、河岸穩(wěn)定、兩岸盡可能不被洪水淹沒(méi)的地段。

避免在支流入口處及河道彎曲處跨越河流，應(yīng)盡量避開(kāi)舊河道和在洪水期容易改為主河道的地方。

跨溪河和山洪沖溝的桿塔定位應(yīng)選擇如下地質(zhì)條件：河岸地層穩(wěn)定，無(wú)嚴(yán)重的河岸沖刷現(xiàn)象，兩岸土質(zhì)均勻良好，地下水埋藏較深。

3.1.2 導(dǎo) 線

（1）洪澇和地質(zhì)災(zāi)害區(qū)應(yīng)充分考慮導(dǎo)線的機(jī)械抗拉力和抗沖擊能力。10kV導(dǎo)線最小截面不得小于50mm2，檔距超過(guò)80m或截面小于120mm2的線路應(yīng)采用帶鋼芯的導(dǎo)線，在可能塌方倒樹(shù)的線段應(yīng)適降低其平均運(yùn)行張力。

（2）應(yīng)盡量避免線路跨越主干鐵路、高等級(jí)公路等重要設(shè)施，如確需跨越主干鐵路和高速公路，應(yīng)采用電纜穿越敷設(shè)。當(dāng)需采用架空線路跨越高等級(jí)公路時(shí)，跨越檔應(yīng)為獨(dú)立耐張段。

3.1.3 桿塔選型

（1）位于洪澇地質(zhì)災(zāi)害地帶的電桿應(yīng)采用脆性低、抗沖擊能力強(qiáng)的非預(yù)應(yīng)力普通鋼筋混凝土桿；在河道和塌方倒樹(shù)區(qū)域，應(yīng)經(jīng)校驗(yàn)，采用加強(qiáng)型等徑桿等提高電桿強(qiáng)度，技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較合理時(shí)，重要線路的重要桿塔可局部采用窄基角鋼塔或者鋼管桿。

（2）沿道路內(nèi)側(cè)、陡坡坡腳的山區(qū)典型線路走廊，可以采用單回單側(cè)雙橫擔(dān)垂直排列、單側(cè)雙橫擔(dān)三角排列的桿型，避開(kāi)臨近線路的樹(shù)木、陡坡等障礙物，跨越災(zāi)害地點(diǎn)。[3]

（3）位于洪澇地質(zhì)災(zāi)害地帶的桿塔，桿塔設(shè)計(jì)應(yīng)校驗(yàn)斷線工況。

（4）位于河畔較近的桿塔及連續(xù)跨越河流的桿塔，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)取1.1。

（5）位于洪澇地質(zhì)災(zāi)害地帶10kV架空配電線路的耐張段不應(yīng)超過(guò)500m，連續(xù)3～5基直線桿應(yīng)設(shè)置抗傾覆直線桿。

（6）10kV耐張轉(zhuǎn)角單桿宜設(shè)置三根拉線，一根方向?yàn)檗D(zhuǎn)角平分線上（外側(cè)），另外兩根拉線的方向?yàn)楦髯跃€路方向的反向側(cè)；直線耐張桿宜設(shè)置雙側(cè)順線路方向拉線。

（7）10kV分支線路第一基或第二基桿塔應(yīng)為耐張型或增設(shè)四方拉線，以防分支線故障扯倒主干線路。

3.1.4 桿塔基礎(chǔ)

（1）水田、洼地、飽和松散砂和粉土等土質(zhì)松軟的土壤設(shè)立無(wú)拉線電桿時(shí)應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定性校驗(yàn)，應(yīng)采取加裝底盤(pán)、增加拉線、控制檔距、加大埋設(shè)深度、設(shè)置圍樁或圍臺(tái)（現(xiàn)澆混凝土強(qiáng)度不低于C20）等措施保證立電桿的穩(wěn)定性。

（2）所有拉線應(yīng)用防松、防盜螺栓，打在水田等松軟土質(zhì)上的拉線應(yīng)采用增大拉盤(pán)規(guī)格、增加埋設(shè)深度或與現(xiàn)澆混凝土（強(qiáng)度不低于C20）配合使用等辦法，有效提高抗拉強(qiáng)度。

（3）位于河岸易受沖刷的重要桿塔位，應(yīng)在基礎(chǔ)面向沖刷側(cè)漿砌擋土墻。

3.2 配變臺(tái)區(qū)

（1）配電變壓器臺(tái)架選址應(yīng)避開(kāi)洪澇和地質(zhì)災(zāi)害區(qū)域，并同時(shí)應(yīng)兼顧拉線的安全位置。

（2）位于洪澇地質(zhì)區(qū)域的10kV的變臺(tái)桿，宜結(jié)合地形增加順線路方向和垂直線路方向拉線，并優(yōu)化相鄰耐張段設(shè)置，避免斷線扯倒變臺(tái)。

（3）加強(qiáng)變臺(tái)抗傾覆能力設(shè)計(jì)和校驗(yàn)，在河漫灘、卵石地區(qū)、軟弱土質(zhì)地帶、易受沖刷的河岸等災(zāi)害地點(diǎn)，電桿埋深應(yīng)足夠，并根據(jù)地形采取加設(shè)底盤(pán)、卡盤(pán)基礎(chǔ)，增加圍墩、護(hù)墩等措施提高穩(wěn)定性。

3.3 配電站房、環(huán)網(wǎng)柜及箱變

3.3.1 設(shè)防水位

（1）處于災(zāi)害區(qū)域各單位應(yīng)開(kāi)展洪澇區(qū)域配電裝置站、所洪澇設(shè)防水位的規(guī)劃，加強(qiáng)與相關(guān)部門(mén)聯(lián)系，以取得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，核定站、所址的設(shè)防水位，作為新建、改造的站、所址標(biāo)高。

（2）重要線路和向重要負(fù)荷供電的配電裝置其站、所址應(yīng)按50年重現(xiàn)期的洪水位設(shè)防，一般站所應(yīng)按30年重現(xiàn)期洪水位設(shè)防，在無(wú)法收集到水文資料時(shí)，或者造價(jià)相近和環(huán)境條件可能，宜按最高洪水位設(shè)防。

3.3.2 開(kāi)閉站/配電站房

（1）合理制定設(shè)防水位，并使站址標(biāo)高高于設(shè)防水位。

（2）位于洪澇區(qū)域的站、所應(yīng)加強(qiáng)建筑的防水設(shè)計(jì)，減少洪澇水位以下的門(mén)窗、通氣孔等可能進(jìn)水面積，電纜孔洞封堵完好，必要時(shí)增加自動(dòng)抽水裝置。

（3）對(duì)洪澇災(zāi)害嚴(yán)重的現(xiàn)有開(kāi)閉站、配電站，宜采取差異化設(shè)計(jì)進(jìn)行防洪澇改造。干式變等高度低的設(shè)備宜加裝預(yù)制基礎(chǔ)和減噪措施直接抬高；全封閉性開(kāi)關(guān)柜可以在滿(mǎn)足母線檢修和散熱條件下，宜合理利用柜頂和天花板距離抬高基礎(chǔ)；使用年限已久的GG1A、GGX，宜結(jié)合設(shè)備改造更換為中置柜、充氣柜等高度低的開(kāi)關(guān)柜，以抬高基礎(chǔ)。

3.3.3 環(huán)網(wǎng)柜

（1）環(huán)網(wǎng)站基礎(chǔ)標(biāo)高應(yīng)在核定設(shè)防水位之上，現(xiàn)有標(biāo)高不滿(mǎn)足要求的站點(diǎn)、尤其是重要線路的環(huán)網(wǎng)站應(yīng)抬高基礎(chǔ)改造。

（2）洪澇區(qū)域宜選用共箱式、全絕緣、全封閉環(huán)網(wǎng)柜，在可能浸水的環(huán)網(wǎng)柜宜選用全絕緣防水電纜附件，站內(nèi)帶有的PT和FTU等器件和設(shè)備，應(yīng)采用防水密封箱單獨(dú)安裝。

（3）洪澇區(qū)域環(huán)網(wǎng)站的殼體應(yīng)采用如雙金屬夾板等隔熱防水結(jié)構(gòu)，不宜在殼體下側(cè)設(shè)通風(fēng)窗。

3.3.4 箱式變電站

（1）洪澇區(qū)域宜選用美式箱變作為終端變，基礎(chǔ)應(yīng)高于設(shè)防水位，盡量提高低壓室及器件安裝高度，并加強(qiáng)低壓室和高壓電纜終端附件的防水性能。

（2）由于兼作為環(huán)網(wǎng)供電主環(huán)節(jié)點(diǎn)、擴(kuò)充高低壓開(kāi)關(guān)間隔等需要而采用預(yù)裝式組合變電站（歐式箱變）時(shí)，應(yīng)提高箱體、環(huán)網(wǎng)柜、變壓器和低壓室等單元的防水和防潮性能，洪澇區(qū)域不宜采用干式變壓器作為箱變部件。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文就配電設(shè)備的受災(zāi)情況以及受災(zāi)原因分析展開(kāi)針對(duì)性的分析，并在此基礎(chǔ)上提出有針對(duì)性的防范措施，希望為配電設(shè)備的受災(zāi)預(yù)防提供積極的參考。

[1]張琳琳.解析配電線路可靠性管理的探討[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2014（36）：10949.

[2]胡 浩，陶曾杰.配電網(wǎng)的操作過(guò)電壓與故障過(guò)電壓[J].電工電氣，2011（7）：58～59.

[3]霍明雷，劉 艷，楊 林，等.計(jì)及風(fēng)險(xiǎn)損失的配電設(shè)備檢修方式選擇[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2014（19）：100～106.

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2095-2066（2016）35-0060-02

2016-12-3