電網(wǎng)損毀之因|電網(wǎng)網(wǎng)損管理
發(fā)布時間:2020-03-22 來源: 人生感悟 點擊:
作為受災最嚴重的單位之一,國家電網(wǎng)在這次地震中遇難員工300多名,并有多名員工失蹤,直接經(jīng)濟損失超過120億元,其中四川公司超過106億元,初步預計震后恢復和重建需要投入資金346億元,災后重建資金將完全由國家電網(wǎng)自己承擔。地震之后,盡快恢復和重建在地震中受損的輸變電及配電設施,為災區(qū)人民生產生活重建提供電力保障,同時組織國內相關科研院所對電網(wǎng)設施的抗震性能進行研究,提高災區(qū)現(xiàn)有電網(wǎng)設施的抗震能力,防止災區(qū)現(xiàn)有電網(wǎng)設施在余震和以后的地震中遭受損毀,成為國家電網(wǎng)最重要的工作內容。
截至6月中旬,四川省電力公司在國家電網(wǎng)公司、國家電網(wǎng)公司系統(tǒng)內其他網(wǎng)省公司的支援幫助下,已經(jīng)完成近92%的鄉(xiāng)鎮(zhèn)的通電工作。
這次地震災害造成了大量電網(wǎng)設施短時停運,部分設施損毀。此外,部分發(fā)電機組退出運行,大量用戶因受災停止用電,部分用戶供電中斷。地震災害發(fā)生后,未損毀或受損輕微的電網(wǎng)設施在短時間內恢復運行。電網(wǎng)運行方式得到了及時調整,可恢復的損毀設施正逐步修復。
地震及余震引起大量電網(wǎng)設施短時停運
這次地震及余震先后引起國家電網(wǎng)公司系統(tǒng)110千伏及以上變電站停運90座,線路停運181條,電力損失負荷685萬千瓦。其中,500千伏變電站停運1座,線路停運4條;330千伏變電站停運1座,線路停運1條;220千伏變電站停運14座,線路停運47條;110千伏變電站停運74N,線路停運129條。低電壓等級電力設施由于在震區(qū)分布數(shù)量較多,受到地震影響較大。
從受災區(qū)域看,四川省電力公司系統(tǒng)110千伏及以上變電站停運80座,線路停運168條,損失負荷452萬千瓦;甘肅省內公司系統(tǒng)110千伏及以上變電站停運4座,線路停運7條,損失負荷46萬千瓦;陜西省內公司系統(tǒng)110千伏及以上變電站停運6座,線路停運6條,損失負荷187萬千瓦。四川省作為地震中心區(qū)域,受災情況最為嚴重。
地震發(fā)生后,四川電網(wǎng)最大用電負荷下降452萬千瓦,主網(wǎng)剩余部分發(fā)電裝機與負荷基本平衡。甘肅電網(wǎng)震前網(wǎng)供負荷735萬千瓦,全省地震共損失負荷約45.7萬千瓦,其中隴南市震前最大網(wǎng)供負荷24.5萬千瓦,地震損失負荷20.5萬千瓦,負荷損失率為83.7%。陜西電網(wǎng)5月12日14時29分至14時39分,全網(wǎng)負荷從707萬千瓦降低至520萬千瓦,共損失負荷18萬千瓦。
部分電網(wǎng)設施在地震中受損
這次地震中,國家電網(wǎng)公司系統(tǒng)258座110千伏及以上變電站、204條110千伏及以上線路等設施不同程度受損。建筑物受損的110千伏及以上變電站共計258座,其中,500千伏變電站6座,330千伏變電站2座,220千伏變電站45座,110千伏變電站205座。從地區(qū)分布情況看,四川省內發(fā)生建筑物受損的110千伏及以上變電站216座;甘肅省內21座;陜西省內21座。受損建筑物中,主控樓、開關室發(fā)生裂紋乃至坍塌的變電站占據(jù)一定比例,圍墻倒塌或開裂現(xiàn)象也較普遍,共計60座110千伏及以上變電站圍墻受損;設備架構及基礎損毀數(shù)量較少,共計29座110千伏及以上變電站發(fā)生設備架構受損。
這次地震災害中,部分電氣設備損毀嚴重,尤其是質量較大或含有大型瓷套管的高壓設備。國家電網(wǎng)公司系統(tǒng)110千伏及以上主變壓器受損88臺,斷路器受損43臺(組),隔離開關損毀39組,母線損毀9段,電流互感器損毀64臺,電壓互感器損毀13臺,避雷器損毀21支。此外,系統(tǒng)通信、安控及站內二次設備也有一定數(shù)量損毀。
此外,國家電網(wǎng)公司系統(tǒng)110千伏及以上輸電線路損毀204條。從地區(qū)分布看,四川省損毀110千伏及以上線路191條,甘肅省損毀7條,陜西省損毀6條。輸電線路在這次地震中受損數(shù)量較少,主要受損部位為桿塔和基礎。
歷次地震對電網(wǎng)的破壞
國際上,近年發(fā)生的多次強烈地震都對所在地區(qū)的電力系統(tǒng)造成了嚴重的破壞。在這些破壞性強烈的地震中,電力系統(tǒng)中高壓變電裝置的破壞尤其引人注目。如1989年發(fā)生的美國Loma Prieta地震中,230千伏與550千伏變電站破壞嚴重;1994年1月美國Northridge地震,電力系統(tǒng)的震害也集中于230千伏和550千伏變電站。1995年1月日本神戶地震中,一批770千伏和1275千伏變電站破壞;約20基線路桿塔發(fā)生基礎沉陷、塔身傾斜,另有部分線路桿塔的絕緣子震壞。1999年土耳其伊茲米特地震中,一個380/151千伏變電站中所有4個變壓器均因為基礎螺栓斷裂而移動了50厘米;6個主要的回路繼電器中的5個破壞,導致油從絕緣套管泄漏;另外,還有其他9座變電站的變壓器、開關設備和建筑也受到不同程度的破壞。2004年10月日本新渴地震,在輸電線路中,由于滑坡等造成1基線路桿塔倒塌、3基傾斜,輕微傾斜有20基;11個變電站受損,其中避雷器損壞1件,機器基礎下沉有21件;配電設備受損共有7566件。
在我國發(fā)生的地震中,也多次對電力系統(tǒng)造成嚴重威脅。1976年唐山大地震使電力系統(tǒng)遭受極大的破壞。從此展開了電力系統(tǒng)抗震的若干研究工作。1999年9月21日,我國臺灣集大地震對電力系統(tǒng)造成了非常大的破壞。這次震害的一個主要特點是高壓線路桿塔的破壞,這在以前的地震記錄中非常少見。地震中還有大量電力設備的破壞,特別是變電站和開關站設備的大量破壞。
電網(wǎng)設施損毀的根本原因
汶川地震電網(wǎng)設施損毀的根本原因在于地震烈度高于設防標準。震區(qū)內基本設防烈度為7度,考慮330千伏及以上變電站等重要設施提高1度設防,設防地震烈度也僅為8度,而此次地震實測最高烈度達到11度。
同時,電網(wǎng)設施的結構特點和所用的一些材料特點,也是這次地震造成電網(wǎng)設施受損嚴重的原因。高壓電氣設備的結構一般都有這些特點:變電站電力設備一般都有細長且為瓷質的套管,變電站內的各種開關一般都是高架的,且支撐結構一般都是瓷質的,容易在地震的作用下而折斷。變電站內的許多設備都是“頭重腳輕”,地震時易在根部折斷。
高壓電氣設備的絕緣部分均由瓷套管組成,其震害特點大多是瓷套管根部斷裂。震害的主要原因是:首先,陶瓷是脆性材料,抗彎性能很差,加上設備的結構形狀特殊,不僅又細又長,而且上部質量較大。地震時瓷套管的根部承受很大的彎矩,使瓷套管強度不足而斷裂。尤其是在瓷套管與其他材料的連接處,變形不協(xié)調加大了瓷套管的斷裂和損壞;其次,這類設備的固有頻率在1-10Hz范圍內,與地震波的卓越頻率相接近。同時,這類設備阻尼值較小,其主體材料瓷柱屬脆性材料,儲能能力較小,因此在地震中極易因類共振影響使設備遭受破壞。
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