“5.19”闽西北配电设备灾损分析

龚杭章（国网福建省电力有限公司龙岩供电公司）

“5.19”闽西北配电设备灾损分析

龚杭章（国网福建省电力有限公司龙岩供电公司）

进入夏季以来，福建省西部地区频繁发生强降雨，导致配电设备受灾严重。本文着重对配电设备受灾情况开展受灾原因分析，并提出有针对性的防范措施。

防灾；灾损；建议

1 灾损情况

进入夏季以来，我省西部地区频繁发生强降雨，导致配电设备受灾严重。5月19日，闽西北龙岩、三明两市长汀、宁化和清流三县交界处普降暴雨，造成汀江上游、沙溪上游水位暴涨，引发山洪、泥石流。造成配电设施遭受较大损失。

2 受灾原因分析

2.1 10kV和0.4kV架空线路

（1）位于沿公路外侧靠河岸斜坡上架设的线路杆塔因公路护堤基础下部边坡坡脚受河水浸泡、冲刷，坡脚软化、坍塌，使上部土体失去支撑，发生崩塌，造成杆塔倒杆、断杆。

（2）位于河岸旁边、河漫滩、洼地、池塘等低洼、土质软弱地段的杆塔，此地段土质一般有淤泥、泥炭等软土分布。软土强度低，压缩性高，具有触变性和流变性、稳定性差的特点，受水浸泡后，由于水的软化作用和浮托力的影响，使土体软化，有效重度降低，导致架空线路倒杆、斜杆。农田区的杆塔还会出现由于农民耕作，导致上部土体被剥离，引起的埋深不足问题。[1]

（3）强降雨导致山洪爆发，洪水夹带树木、上游塌方的松散土体、岩石形成泥石流，使得位于山洪出山口位置的架空线路被这些流速快、冲击力泥石流冲击，因泥石流等灾害超过这些架空线路的设防标准，从而导致配网架空线路灾损严重。

（4）通讯线路搭挂在配电线路电杆上，倒杆时，通讯、广电线路钢绞线不易断线，将电杆折断或将电杆连排扯倒。

2.2 配变台区

位于河岸、农田等软质土壤的配变台区，因杆塔及拉线基础被浸泡失稳，且拉线被洪水杂物撞击、羁绊，导致上拔失去固定作用，其所羁绊的树木杂物和撞击台区杆塔的树木杂物共同作用导致台区断杆倾覆、配变泡水。

2.3 配电站房及户外箱变、环网柜和电缆分支箱等设备

主要因为县城内涝严重，水位严重超过配电站房及户外箱变、环网柜和电缆分支箱等设备的设防水位，造成设备大面积进水泡水；也有因施工不到位，配电站房及环网柜等设备设防水位不满足规定要求而造成停电。

2.4 户表

本次洪涝灾害中，电能表灾损的主要原因：①洪水位过高导致电能表箱进水损坏；②挂靠在用户房屋上的电能表箱因用户房屋倒塌损坏。

3 防范措施建议

3.1 10kV和0.4kV架空线路

3.1.1 架空线路的走廊选择

（1）线路经过山区时，应避开陡坡、悬崖峭壁、滑坡和崩塌区、不稳定岩石堆、泥石流等不良地质地带。当线路与山脊交叉时，应尽量从平缓处通过。杆塔位置不宜设置在土质深厚的陡坡（尤其是浅根系植被和汇水山垄的陡坡）的坡边、坡腰和坡脚，道路外侧不稳定土质陡坎；线路走廊应避开陡坡坡脚塌方倒树范围。

（2）山区河流多为间歇性河流，流速大、冲刷力强，线路应避免从山间干河沟通过，杆塔位置不宜设置在溪河谷和山洪冲沟地带，包括：溪河谷、山洪冲沟及其岸边，河滩、河漫滩。[2]

（3）线路跨溪流和河流段路径选择和杆塔定位应采取以下措施：

选线时应调查了解洪水淹没范围及冲刷情况，跨溪河段应选在河道狭窄、河床平直、河岸稳定、两岸尽可能不被洪水淹没的地段。

避免在支流入口处及河道弯曲处跨越河流，应尽量避开旧河道和在洪水期容易改为主河道的地方。

跨溪河和山洪冲沟的杆塔定位应选择如下地质条件：河岸地层稳定，无严重的河岸冲刷现象，两岸土质均匀良好，地下水埋藏较深。

3.1.2 导 线

（1）洪涝和地质灾害区应充分考虑导线的机械抗拉力和抗冲击能力。10kV导线最小截面不得小于50mm2，档距超过80m或截面小于120mm2的线路应采用带钢芯的导线，在可能塌方倒树的线段应适降低其平均运行张力。

（2）应尽量避免线路跨越主干铁路、高等级公路等重要设施，如确需跨越主干铁路和高速公路，应采用电缆穿越敷设。当需采用架空线路跨越高等级公路时，跨越档应为独立耐张段。

3.1.3 杆塔选型

（1）位于洪涝地质灾害地带的电杆应采用脆性低、抗冲击能力强的非预应力普通钢筋混凝土杆；在河道和塌方倒树区域，应经校验，采用加强型等径杆等提高电杆强度，技术经济比较合理时，重要线路的重要杆塔可局部采用窄基角钢塔或者钢管杆。

（2）沿道路内侧、陡坡坡脚的山区典型线路走廊，可以采用单回单侧双横担垂直排列、单侧双横担三角排列的杆型，避开临近线路的树木、陡坡等障碍物，跨越灾害地点。[3]

（3）位于洪涝地质灾害地带的杆塔，杆塔设计应校验断线工况。

（4）位于河畔较近的杆塔及连续跨越河流的杆塔，结构重要性系数取1.1。

（5）位于洪涝地质灾害地带10kV架空配电线路的耐张段不应超过500m，连续3～5基直线杆应设置抗倾覆直线杆。

（6）10kV耐张转角单杆宜设置三根拉线，一根方向为转角平分线上（外侧），另外两根拉线的方向为各自线路方向的反向侧；直线耐张杆宜设置双侧顺线路方向拉线。

（7）10kV分支线路第一基或第二基杆塔应为耐张型或增设四方拉线，以防分支线故障扯倒主干线路。

3.1.4 杆塔基础

（1）水田、洼地、饱和松散砂和粉土等土质松软的土壤设立无拉线电杆时应进行稳定性校验，应采取加装底盘、增加拉线、控制档距、加大埋设深度、设置围桩或围台（现浇混凝土强度不低于C20）等措施保证立电杆的稳定性。

（2）所有拉线应用防松、防盗螺栓，打在水田等松软土质上的拉线应采用增大拉盘规格、增加埋设深度或与现浇混凝土（强度不低于C20）配合使用等办法，有效提高抗拉强度。

（3）位于河岸易受冲刷的重要杆塔位，应在基础面向冲刷侧浆砌挡土墙。

3.2 配变台区

（1）配电变压器台架选址应避开洪涝和地质灾害区域，并同时应兼顾拉线的安全位置。

（2）位于洪涝地质区域的10kV的变台杆，宜结合地形增加顺线路方向和垂直线路方向拉线，并优化相邻耐张段设置，避免断线扯倒变台。

（3）加强变台抗倾覆能力设计和校验，在河漫滩、卵石地区、软弱土质地带、易受冲刷的河岸等灾害地点，电杆埋深应足够，并根据地形采取加设底盘、卡盘基础，增加围墩、护墩等措施提高稳定性。

3.3 配电站房、环网柜及箱变

3.3.1 设防水位

（1）处于灾害区域各单位应开展洪涝区域配电装置站、所洪涝设防水位的规划，加强与相关部门联系，以取得准确的数据，核定站、所址的设防水位，作为新建、改造的站、所址标高。

（2）重要线路和向重要负荷供电的配电装置其站、所址应按50年重现期的洪水位设防，一般站所应按30年重现期洪水位设防，在无法收集到水文资料时，或者造价相近和环境条件可能，宜按最高洪水位设防。

3.3.2 开闭站/配电站房

（1）合理制定设防水位，并使站址标高高于设防水位。

（2）位于洪涝区域的站、所应加强建筑的防水设计，减少洪涝水位以下的门窗、通气孔等可能进水面积，电缆孔洞封堵完好，必要时增加自动抽水装置。

（3）对洪涝灾害严重的现有开闭站、配电站，宜采取差异化设计进行防洪涝改造。干式变等高度低的设备宜加装预制基础和减噪措施直接抬高；全封闭性开关柜可以在满足母线检修和散热条件下，宜合理利用柜顶和天花板距离抬高基础；使用年限已久的GG1A、GGX，宜结合设备改造更换为中置柜、充气柜等高度低的开关柜，以抬高基础。

3.3.3 环网柜

（1）环网站基础标高应在核定设防水位之上，现有标高不满足要求的站点、尤其是重要线路的环网站应抬高基础改造。

（2）洪涝区域宜选用共箱式、全绝缘、全封闭环网柜，在可能浸水的环网柜宜选用全绝缘防水电缆附件，站内带有的PT和FTU等器件和设备，应采用防水密封箱单独安装。

（3）洪涝区域环网站的壳体应采用如双金属夹板等隔热防水结构，不宜在壳体下侧设通风窗。

3.3.4 箱式变电站

（1）洪涝区域宜选用美式箱变作为终端变，基础应高于设防水位，尽量提高低压室及器件安装高度，并加强低压室和高压电缆终端附件的防水性能。

（2）由于兼作为环网供电主环节点、扩充高低压开关间隔等需要而采用预装式组合变电站（欧式箱变）时，应提高箱体、环网柜、变压器和低压室等单元的防水和防潮性能，洪涝区域不宜采用干式变压器作为箱变部件。

4 结束语

本文就配电设备的受灾情况以及受灾原因分析展开针对性的分析，并在此基础上提出有针对性的防范措施，希望为配电设备的受灾预防提供积极的参考。

[1]张琳琳.解析配电线路可靠性管理的探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2014（36）：10949.

[2]胡 浩，陶曾杰.配电网的操作过电压与故障过电压[J].电工电气，2011（7）：58～59.

[3]霍明雷，刘 艳，杨 林，等.计及风险损失的配电设备检修方式选择[J].电力系统保护与控制，2014（19）：100～106.

TM732

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2016-12-3