《电力系统自然灾害的现状与对策》

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《电力系统自然灾害的现状与对策》

摘要。回顾了近年来世界各国的电力系统在自然灾害下的运行安全状况，特别是我国电力系统的主要自然灾害状况。重点介绍了电力系统在灾害性强风和地震作用下所受的影响。近年的自然灾害说明，开展我国电力系统防御重大自然灾害的研究和风险评估工作，建立电力系统自然灾害事故的预警机制。应急反应机制和灾后快速恢复重建机制，是提高电力系统防灾能力的关键。

关键词：电力系统;自然灾害;风险评估;安全对策

在现代社会中，维系现代城市功能与区域经济功能的基础性工程设施系统，定义为生命线工程系统。主要包括：电力系统，交通系统，通讯，城市供水，供热，供燃气系统等[1]。作为大型复杂生命线系统的重要组成部分，电力系统的安全性问题直接影响国家的生产建设和人民的生活秩序。电力行业公用性和电力系统同时性的特点，决定电网事故影响大。速度快。后果严重。大电网事故不仅会给电力企业造成重大的经济损失，还会带来巨大的政治。经济影响，甚至会引起社会的混乱。例如：xx年8月14日发生的美加大停电事故震惊了全世界，同年，还发生/8#280伦敦大停电，/9#10悉尼和马来西亚大停电，/9#280意大利大停电等。现代电网的特殊性，使偶然的事件。局部的事故能够迅速波及整个网络，并在相连的巨大电网间传递，使大城市顷刻间陷入彻底瘫痪，经济损失难以计数[2]。

电力系统的故障，除了运行设备故障。人为操作失误外，很大一部分源于自然灾害。在我国xx年的电网故障中，自然灾害造成的有

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14起。而这一数据在xx，xx，xx年分别为7起。5起和10起[3]。xx 年不完全统计：2月华中地区的冰灾，4月和6月江苏地区的500输电塔风灾倒塌以及夏季登陆我国的8个台风，均对电力系统造成很大的损失。电力系统因自然灾害所引发的故障呈现逐年递增的态势。

本文首先回顾近些年来国内外电力系统由于自然灾害所引发的事故和损失，重点介绍了电力系统在风灾。地震。冰灾等灾害下的事故特征。严峻的事实表明：开展电力系统防灾研究，提高电力系统在自然灾害下的安全性。保障电力供给是当前电力系统的一个刻不容缓的任务和挑战。

1电力系统的风灾

1.1世界主要国家电力系统风灾概况

在引发电力系统的自然灾害中，风灾是最为严重的一种。日本的统计表明，其电力供给中所有故障的70%都是由架空输电线路的故障产生的[4]。例如：xx年在日本登陆的19号台风，首次造成高压输电塔和其它电力设施的极大的损坏。此后政府和各公司成立了专门的研究攻关组，对此进行了详细地研究。xx年9月24日登陆日本九州地区的18号台风造成4个输电线路的15基输电塔倒塌，3个输电线路的6条发生断线。九州电力公司测得的该台风的最大瞬时风速超过70/，风速超过了设计标准是造成输电塔倒塌的主要原因。xx年10月1日，日本21号台风造成茨城县10基高压输电塔连续倒塌的严重事故。当时由设置在附近一个输电塔上的风速仪记录的最大瞬时风速为56.7/（高度68.5）。此次事故共造成30万户用户停电，289000电力

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供给发生故障。灾后调查委员会的调查发现，其中一座输电塔在强风作用下的基础上浮是导致这次事故的主要原因[5]。xx年登陆美国的数次飓风，都给登陆地区的电力系统造成极大的损失。其中飓风卡特里娜造成290万户用户停电，飓风威尔玛更是造成600万户用户停电。事实上，由强风暴所造成的大停电在近些年来在世界各地呈现递增的趋势。

除了在强风作用下输电塔的倒塌，导地线的裹冰舞动也是造成事故的原因之一。导地线在裹冰的情况下，由于截面形状的改变，再加上其他一些因素，即使在风速不高的情况下，也可能引起导地线的舞动。舞动是一种发散型的振动，振幅很大。日本对其国内的输电线舞动状况进行过较为全面的观测，通过研究发现，舞动所造成的事故包括线间短路和接地短路，所造成的损失包括电弧烧伤。断股。断线。杆塔损坏。倒塔。防振锤或间隔棒损坏等[6]。

1.2我国近年来电网风灾事故

改革开放以来，我国电力工业得到飞速发展，逐步缩小了与世界发达国家的差距。xx年期间，我国新增发电装机容量1.37亿，年均1957万，占世界新增发电装机容量的30%左右，居世界首位。xx年，我国发电量完成15716.5亿#，发电装机容量达到3.54亿#，均居世界第二位，仅次于美国。500输电线路逐步成为我国各电网的主干线路。但同时，500输电线路的累计倒塔次数和倒塌基数也呈现越来越多的趋势。例如：xx年8月13日华东500江斗线镇江段4基输电塔倒塌;xx 年和xx年，500高压输电线路两次发生风致倒塔事故[7];xx年8月22

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日华东500江南线江都段4基输电塔倒塌;xx年4月20日，位于江苏盱眙的同塔双回路500双北线发生风致倒塔事故，一次倒塌8基，造成非常严重的经济损失;xx年6月14日，国家/西电东送0和华东。江苏/北电南送0的重要通道江苏泗阳500任上5237线发生风致倒塔事故，一次性串倒10基输电塔，造成大面积的停电[8]。大风同时造成临近的500任上5238线跳闸，两条线路同时停止输电。这两次500输电塔的风毁事故，对于华东电网造成了非常严重的影响。除此之外，我国其它地方的风致倒塔事故也频繁发生。xx年7月16日，龙卷风袭击了湖北黄州城区附近，造成黄冈电网220线路杆塔。110杆塔受损22基，其中倒塌220输电塔3基，110输电塔16基。7月19日，龙卷风袭击武汉洪山区，造成110两基输电塔被拦腰折断。xx年5月26日，青海省贵德县遭受狂风袭击，共造成330输电塔3基破坏。

除了龙卷风和飑线风造成的输电塔倒塌之外，台风对我国东南沿海电网所造成的破坏时有发生。xx年8月12日/云娜0台风在浙江登陆，损坏的输电线路达到3342。受这次台风影响，浙江电网500线路跳闸10次，全省共有9座220变电所失电;110系统线路跳闸68次，主变压器跳闸5台次[9]。xx年在我国登陆的台风共有8个，其中四个台风共造成110以上输电塔倒塌5基[7]。

根据不完全的资料统计显示，仅xx年，发生在我国的强风（包括飑线风。龙卷风和台风）即导致500输电塔倒塌18基，110以上输电线路倒塔60基[7]。

在输电线的舞动方面，自1957年至xx年初，我国共发生了44

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次导线舞动，涉及到线路161条，致伤导线66根，引起线路跳闸119次以上。其中，xx年12月25-26日，湖北省500姚双与双凤现中山口大跨越发生舞动，舞动峰-峰值10，持续舞动16后，1根子导线因严重磨损，断落江中，2根导线重伤，金具与护线条大量损坏。因舞动断线，造成停电5，抢修换线耗资300万元，少送电3600万，直接经济损失1260万元，社会经济损失27250万元[6]。

1.3风致灾害频发原因

针对我国近些年来高压输电塔频发的倒塌事故，国内的研究者做过很多研究

[10，11]。从目前的研究结果来看，我国近些年风致倒塔的主要原因有：

从大环境来讲，全球气候变化是一个主要原因。由于人类对于自然的过度索取，使得全球的气候发生了变化，灾害性天气呈现出越来越频繁的趋势。

输电塔-线体系是一种复杂的空间耦联体系，这种耦合效应使得输电塔的动力特

性和风振响应的评估十分困难。复杂，是国际国内风工程界长期关注且至今未能解决的重大研究课题。目前对输电塔在风荷载作用下动力响应的了解相当缺乏。实际风场资料匮乏，输电塔线耦联体系的风振实际测试数据以及试验数据的缺乏，给研究带来了巨大的困难，严重阻碍了我国输电塔抗风研究。研究的相对滞后是我国风 …… 此处隐藏：8812字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……