对送电线路自然灾害处理的认识及其管理

刘清冰

（广东电网公司江门供电局，广东　江门　529000）

对送电线路自然灾害处理的认识及其管理

刘清冰

（广东电网公司江门供电局，广东江门529000）

摘要：我国幅员辽阔，地理自然环境多变复杂，地震、泥石流、强降温雨雪冰冻天气近年来频繁在部分地区出现，自然灾害由于其作用范围广、强度大、持续时间长，造成的破坏巨大。送电线路大多数设立在自然裸露的环境之下，面对自然灾害的不可抗力时，抵抗力捉襟见肘，灾后地区的电网电力设施不仅大量损毁，倒杆倒塔、断线事故大面积出现，电力系统破坏严重，导致灾后地区电力危机，灾后电力送电恢复工作成为重中之重。本文作者从风险管理角度出发对电网结构、人员机构配置、灾区电力抢修等方面对电力系统进行分析认识，总结经验，研究对策，旨在对现有电网系统进行合理科学规划，加强地区电网发展建设，构建科学合理的智能化电网做出贡献。

关键词：自然灾害；电力系统；送电恢复；分析认识；风险管理

我国电力系统主要直接暴露建设在自然条件下，极易受到区域周围环境因素影响。当自然灾害的频繁发生，电力系统的安全运行将直接受到巨大的影响，更有甚者将会影响电网稳定性导致电网崩溃，大面积停电的可能，对社会的稳定与人民的安全产生威胁。为了降低自然灾害对个人、集体乃至于国家经济的损失，强化对各类自然灾害的监测预防，最大化控制自然灾害以致产生最小的影响，从而保证整个地区的电力系统的稳定运行。

因此，对于自然灾害的监测预警与管理研究，显得尤为重要。如今地质灾害监测预警系统研究在电力系统范围内越来越引起广泛的重视，但由于自然灾害的发生以及对电力系统造成损害因素过于复杂，就目前技术而言针对于致灾过程的原理以及灾情变化耦合作用与演化规律等了解不足，还需深入认知并做好系统的管理工作。

1　地质灾害的分析与送电线路管理

1.1灾害分析

洪灾作为南方较为常见的自然灾害，主要发生于6月至8月的雨季，自梅雨季节南方就进入汛期预警区，强降雨情况频发，降雨较为集中，特别是近海城市受台风暴雨影响严重，近海山区洪涝严重，部分地区爆发山洪，山洪地区多为溪流河道，水库下游的湖泊也是高发地区，山洪地区的影响直接导致水土流失，土地软化，经雨水长时间、高强度冲刷，极易倒杆、配变以及配电房冲毁等事故出现。由于部分地区电网主要由220kv主网、110kv的环网组成，在灾害发生时，末端变电站单电源运行的弊端，导致灾后整个电网全停，再加上线路运行环境恶劣，线路巡检不及时，问题无法立即处理，特别是特殊不良地质地区，无事故预防方案，应急设施不足，应急体系保障不完善。

1.2管理措施

（1）针对地区配网能力可以对电网进行技术规划，提高供电主干网至110kv，实现环网供电电压。县城区供电电压以110kv/10kv为主，110kv主干网携手供电；（2）变电站分布点增加，布置110kv变电站，形成环网，站点分布缩短供电半径；（3）改变供电方式，110kv变电站采用灵活的二回进出线供电方式，环网接线，开环运行；（4）变电站路径选择。避免地区特殊地形如水库、树林、开封口，湖泊，地块标高落差不宜过大；（5）电网系统区域功能划分初期考察，应充分考虑区域内数据参数，对自然灾害规律、气候特征、地形特征进行合理分析归纳，按照不同分区，不同条件，因地制宜分段设计；（6）建筑塔型选择。在区域特殊环境下，提高相应地区电压等级，加大根开基础选择钢塔，如35kv环网线路钢塔为3560ZS2塔型，增建为110kvZS2或者3560ZS4，防止倒塔；（7）电杆导线等材料选择。区域电路负荷承载能力结合环境因素，加强导线抗灾能力，电杆可相对提高拉线配置高度，加强杆基面积，防止倒杆；（8）分段断路器。综合110kv线路所在分区城镇人口密度，合理增加分段断路器相互配合，控制停电面积。

综上所述，在划分布置电力系统时，要加强地区勘测，合理设计送电通道，积极沟通当地政府，了解当地情况，构建安全的电力线路通道，加强巡查，对设备及时维护更换。

2　风、雷灾害的分析与送电线路管理

我国地处温带和亚热带地区，雷暴天气活动十分频繁，全国有21个省会城市整年雷暴日均在50天以上，甚至最高达到134天，其产生的雷击现象也是自然灾害中随机性与严重性较高的一种，随着雷暴日天数变化，雷电灾害造成的经济损失与人员损伤愈发严重。

2.1雷灾影响的相关参数

了解地区历年雷电活动情况，是预防雷灾的防雷设计与措施的关键之处。按照地区采集相关数据，我国规程规定的雷暴日作为计算单位，得到雷暴日与雷暴小时比值，见下表：

我国雷暴日与雷暴小时比值

地面落雷是造成电力损害的主要现象，地区分区落雷密度是考察地区预防雷电等级的标准。雷击流波长按照国际标准大致在40左右，在送电线路防雷保护设计中，雷电流通过波头陡度和幅值进行计算，一般雷暴天气下塔的设计高度不超过40M。雷击现象所参考的数据模型虽然十分复杂，但是从波形分析结果来看，可以简单的当做一个电流波在空中经过雷击点一分为二继续传播。随着传播产生电压差，形成电磁波。

2.2送电线路的综合防雷措施

送电线路铺设时，铺设避雷线是最基本的防雷措施。避雷功能主要表现在：（1）避免雷击直接作用在送电线路导线上；（2）电流分流。当雷电雷击在塔顶时，电流能够分流到避雷线，杆塔电流变小，降低塔顶与塔底的电压差；（3）耦合作用。在提高防雷性能方面，可以在送电线路附近增挂耦合线，由于耦合电流分流耦合作用，可降低基塔承载电压，提高耐雷水平，有效减少线路的雷击跳闸率；（4）屏蔽导线产生的电流电流感应，减少感应电动势的产生。

另外根据《110Kv-500kv架空送电线路电路设计技术规程》要求：“各级电压线路应尽量装设三相或单相自动重合闸”。“高土壤电阻率地区的送电线路，必须装设自动重合闸装置。”规程还规定，全高超过40m有避雷线杆塔，每增高10m应增加一片绝缘子。

3　暴风天气对线路影响与送电线路管理

3.1风偏角对线路的影响

暴风天气风速在到达4-8级时，时速高达25m/s，这时导线容易发生跳跃、摆动，增加导线载荷，致使导线绝缘子跳线闪络、跳闸，导线风偏是威胁输送电路安全稳定运行的主要因素，会造成线路的断股断线，烧伤跳闸。故在设计杆塔要求时，要对风偏进行技术分析，结合数据软件等有限元分析，对输电线路进行校验，提高安全稳定运行的能力。

3.2防风措施

在设计过程中首要考虑风偏角，可进行物理意义上的处理：（1）使用横担型绝缘子。横担型的绝缘子风偏位移量能得到有效的遏制，在一定风速下能保持稳定性；（2）V型绝缘子串的固定与挂载。V型三角固定在几何应用中具有较高稳定性，另外在杆塔之间距离保证同时，挂载重锤等附件，提高抗风性；（3）杆塔塔型选择。在110KV的大型线路中，Z633、Z634直线杆塔的横担高度适当提升400-900m即3400左右，风偏角最大增至78°。

4　其他灾害

除了以上几种自然灾害的不可抗力因素，山火对山区巡检工作难度大的区域的危害较为重要，对山火防范主要包括：线路附近超高树木的检查处理，进行有效的树障清理机制，密切监督属地火情，一旦发生山火及时转换供电方式，有效降低危害，保证线路稳定运行。

参考文献：

［1]陈竟成.输电网安全形势与对策［J].电力安全技术，2003，5（8）.

［2]刘健，毕鹏翔，杨文宇.配电网理论及应用［M].北京：中国电力出版社，2007.

［3]王月.电网安全预警与应急体系建设［J].电力安全技术，2007（12）.

作者简介：刘清冰（1977-）男，内蒙古赤峰人，本科，工程师，研究方向：输电线路工程。