城市抗震防灾规划中供电工程规划策略

仇广钰　杨秀华

(江苏省城市规划设计研究院，江苏南京　210036)



城市抗震防灾规划中供电工程规划策略

仇广钰杨秀华

(江苏省城市规划设计研究院，江苏南京210036)

摘要:从城市电网规划、建设、抗灾能力等方面，分析了我国城市电网应对抗震防灾中存在的主要问题，并结合启东市中心城区电网抗震规划实例，介绍了抗震防灾中城市供电工程规划应采取的策略，提高了城市电网的综合性能，从而保障供电安全。

关键词:城市电网，抗震防灾，规划策略

0　引言

城市电网是城市中最基本的公用设施之一，是保证城市秩序的生命线。近年来，我国先后发生雨雪冰冻、地震等极端自然灾害，对城市电网造成了严重破坏。虽然相关建设主管部门积极应对，采取了很多有效措施，但是一些地方及人员依然缺少科学的防灾观念，城市电网防灾抗灾建设环节相对薄弱，缺乏应急机制指导。因此，在城市电网规划阶段就需要加强应对自然灾害、提高防灾抗灾以及灾后恢复能力，本文对此进行深入探讨。

1　我国城市电网应对城市抗震防灾存在的主要问题

1)城市电网规划对抗震防灾未充分考虑。城市电网规划是城市总体规划的重要组成部分，同时，城市电网规划应与城市抗震防灾规划相配合，落实贯彻规划中所确定的线路走廊和通道、变电站等供电设施用地［2］。

现今的城市电网规划的重点主要集中在如何预测电网负荷、如何做好变电站选址定容及如何做好电网规划的经济评价等方面，缺乏防灾抗灾应急计划的统一考虑和协调［3］。

城市电网规划未考虑在严重灾害情况下，保障最基本的电力供应和应急电源建设。由于地方电源缺乏灵活的并网条件，不能及时地采用网络重构的方式向电网供电，分散电源和企业自有电源在大电网主电源瘫痪的情况下，不能为地方电网和重要用户的供电安全备用提供支持和保障［4］。

2)城市电网在建设、运行、维护方面的相关规程亟待完善。在运行、维护方面，虽然我国于2005年颁布了《国家处置电网大面积停电事件应急预案》和《城区电力系统突发事件应急预案编制导则》，但是我国城市电网在极端自然灾害条件下的应急管理还处于起步阶段，需要尽快建立城市供电应急管理机制和完善相应的配套政策、法规［1］。

3)城市电网自身抗灾能力以及灾后恢复能力较弱。城市电网多为受端电网，由输电塔(杆)线、变电站组成，输电塔线体系它具有塔体结构高、跨度大、塔线耦合作用等显著特点，城市电网自身的结构决定了其在地震、冰雪等灾害的影响下容易受损从而导致城市电网瘫痪。

许多城市电网本地电源容量较小甚至缺乏本地电源，当灾害发生时由于220 kV主网架受损导致城市电网电源不足，直接影响到城市电网的供电能力。

2　考虑抗震防灾的城市电网规划策略

从以上对我国城市电网应对极端自然灾害存在问题的分析中可以看出，提高我国城市电网防灾抗灾能力主要从两个层面着手:一是政府主管部门加强相关政策、法规、标准的制定，指导城市电网防灾抗灾建设;二是电网公司与规划部门针对城市电网规划要提出相应的防灾抗灾指导意见，同时在建设、运行、维护时做好城市电网防灾准备。不仅要从技术上提高城市电网“元件”即输变电设施的防灾抗灾能力，更要从“系统”角度提高城市电网整体的可靠性，做到“小灾不坏，大灾时重要的关键性元件的功能不丧失”。

本文以《启东市城市抗震防灾规划》中的启东市中心城区电网抗震规划为例，探讨适合启东城市电网提高抗震能力的规划策略。

2．1提高输变电设备抗震能力

2．1．1供电系统抗震性能评估

地震工程界在研究电力系统的抗震问题时，普遍假定电力系统在遭遇地震时，输电线路将保持正常工作状态，不会发生无法供电的情况，电力系统的破坏主要集中于变电站，尤其是高压变电站。因此本次规划中对现状供电系统抗震性能评估主要针对高压变电站。

启东中心城区电网属于启东市西南部电网，目前该区有220 kV变电站1座(即汇龙变)，110 kV变电站5座，分别为启东变、民乐变、城东变、启南变、台角变;35 kV变电站2座，分别为城西变、城南变。对变电站进行抗震能力评估的目的是保证“大震不倒”目标的实现，本规划主要从建筑物地址、建设年代、容量构成等方面出发对抗震性能进行评价，具体情况见表1。

表1　启东市中心城区高压变电站抗震性能评估结果

2．1．2供电系统抗震加固及改造要求

1)电厂、枢纽站的抗震措施。电厂、枢纽变电站中各类建筑物和场内氧气站、油库、油罐及主变压器等设施之间应保持必要的安全防护距离和疏散通道，对现有厂、站中不符合抗震规划安全距离的地方，应加设防火墙、防爆墙或采取其他有效措施。水膜除尘器，澄清器等设施应用钢筋混凝土结构，避免用砌块或其他脆性材料作底座，对已有的这类支承结构应加强改造。

2)变电站内设备的抗震措施。a．对变电站内的设备应采用抗震性能较好的瓦斯继电器，控制盘、屏、柜的底部及高压电磁设备应通过设置隔、减震装置等手段改善其抗震能力。蓄电池、变压器等应采取防止移动措施。b．蓄电池宜采用抗震性能较好的密封式防酸隔爆蓄电池，并设栅栏和采取其他防翻倒的措施。c．与绝缘瓷柱相连的导线应该松弛，避免地震时设备与瓷柱之间的相对运动把瓷柱拉坏，但也不宜太长，以防震时混线短路。对这些设备，从改变产品结构来提高抗震能力是比较困难的，因此宜在设备与支架之间装设减震器或阻尼器等隔振装置来减少设备对地震的动力反应。d．高架或落地的主变压器应牢固地固定在基础上，防止地震时发生移位和翻倒。对主变压器、并联电机器和消弧线圈底座上通常使用的滚轨和安装用的钢轨等联结应采用固定措施进行改造。

2．2提高电网系统抗震能力

2．2．1启东市中心城区电网规划

远期启东市中心城区电网将新建220 kV变电站3座，110 kV变电站8座。至30年启东市中心城区高压配电网共拥有220 kV变电站4座，110 kV变电站13座。规划方案如图1所示。

图1　启东市中心城区电网规划图

2．2．2启东市中心城区电网抗震规划策略

1)220 kV电网。

a．在中心城区外围构建220 kV大兴变～红阳港变～汇龙变～城北变环状网架，解决了中心城区现状220 kV电源单一的情况;

b．加强了与区外220 kV变电站的互联，如新建规划220 kV城北变至220 kV新安变的220 kV线路，构建了区域间的互供电网，提高了供电可靠性;

c．适时新建热电厂并接入220 kV主网架，完善地区电源，在一定程度上保证了中心城区在与区外连接线路故障时的电力供应;

2)110 kV电网。

a．构建中心城区110 kV供电骨干网架，基于中心城区电网结构和重要用户分布特征的分析，从现有的110 kV电网中梳理出最重要的输电通道，并对之进行改造或加强，保障地区重要客户电力供应;

b．加强与中心城区周边地区的110 kV互供电网建设，灾害导致220 kV主网架受损的情况下，中心城区可以通过110 kV电网保证电力供应。

3　结语

极端自然灾害对城市电网的破坏已经受到了各级政府以及相关部门的重视，考虑极端自然灾害的电网规划是提高城市电网防灾抗灾能力的有效手段，加强城市电网的应灾能力应该从输变电设施以及电网结构两方面着手，从整体上提高城市电网的综合性能，保障城市供电安全，提高城市电网灾后供电恢复能力。

参考文献:

［1］周孝信，范明天，张祖平．城市供电应急能力评价体系的研究［J］．中国应急管理，2009(6):98．

［2］范明天，刘思革，张祖平，等．城市电网应急管理研究和展望［J］．电网技术，2007，31(10):38-41．

［3］毕波，仇广钰．城市供电系统的抗震对策研究［J］．甘肃科技，2013，29(20):51-53．

［4］郭恩栋，景立平．生命线工程抗震技术［J］．防灾博览，2013 (3):12-19．

The planning strategy of power engineering in urban earthquake disaster mitigation planning

Qiu GuangyuYang Xiuhua
(Jiangsu City Planning Design and Research Institute，Nanjing 210036，China)

Abstract:From the urban power grid planning，construction，earthquake mitigation and other aspects，this paper analyzed the existing main problems of our urban power grid response in earthquake disaster mitigation，and combining with the seismic planning example of Qidong center city，introduced the adopt strategy of city power supply engineering planning in earthquake disaster mitigation，improved the comprehensive performance of urban power grid，so as to ensure the safety of power supply．

Key words:urban power grid，earthquake disaster mitigation，planning strategy

作者简介:仇广钰(1986-)，男，硕士，工程师;杨秀华(1967-)，女，研究员级高级工程师

收稿日期:2015-10-30

文章编号:1009-6825(2016)01-0012-03

中图分类号:TU852

文献标识码:A