1、电力系统自然灾害的现状与对策 。回忆了近年来世界各国的电力系统在自然灾害下的运行平安状况，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。应急反响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;平安对策 在现代社会中，维系现代城市功能与区域经济功能的根底性工程设施系统，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局部
2、，电力系统的平安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：2022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/8X280伦敦大停电，/9X2023悉尼和马来西亚大停电，/9X280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涉及整个网络，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，很大一局部源于
3、自然灾害。在我国2022年的电网故障中，自然灾害造成的有14起。而这一数据在2022，2022，2022年分别为7起。5起和2023起3。2023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。 本文首先回忆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。严峻的事实说明：开展电力系统防灾研究，提高电力系统在自然灾害下的平安性。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.
4、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。日本的统计说明，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：1991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。1999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。2022年2023月1日，日本21号台风造成茨城县2023基高压输电塔连续倒塌的严重
5、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根底上浮是导致这次事故的主要原因5。2023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
6、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开展，逐步缩小了与世界兴旺国家的差距。1996-2022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。2022年，我国发电量完成15716.5亿X，发电装机容量到达3.54亿X，均居世界第二位，仅次于美国。500输电线路逐步
7、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：1989年8月13日华东500江斗线镇江段4基输电塔倒塌;1992年和1993年，500高压输电线路两次发生风致倒塔事故7;1998年8月22日华东500江南线江都段4基输电塔倒塌;2023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;2023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2023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
8、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。2023年7月16日，龙卷风袭击了湖北黄州XX县区附近，造成黄冈电网220线路杆塔。12023杆塔受损22基，其中倒塌220输电塔3基，12023输电塔16基。7月19日，龙卷风袭击武汉XX县区，造成12023两基输电塔被拦腰折断。2023年5月26日，XX省XX县区遭受狂风袭击，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。2022年8月12日/云娜0台风在浙江登陆，损坏的输电线路到达3
9、342。受这次台风影响，浙江电网500线路跳闸2023次，全省共有9座220变电所失电;12023系统线路跳闸68次，主变压器跳闸5台次9。2023年在我国登陆的台风共有8个，其中四个台风共造成12023以上输电塔倒塌5基7。 根据不完全的资料统计显示，仅2023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，12023以上输电线路倒塔60基7。 在输电线的舞动方面，自1957年至1992年初，我国共发生了44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，1988年12月25-26日，XX省500姚双与双凤现中山口大跨越发生舞动，
10、舞动峰-峰值2023，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 2023，11。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
11、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致倒塔频发的一个主要原因。高压输电塔抗风设防标准偏低。由于片面强调节省用钢量，我国仅对大跨越输电塔抗风设计采用50一遇的重现期，对于普通的高压输电塔采用的是30的重现期。而国际上其它国家的设计标准中对于设计风速的重现周期最小都是50，有些标准还分不同的设计水准考虑20230。200甚至500的重现周期。以日本为例
12、，其高压输电塔抗风设计标准是以15高度2023平均风速不小于40/设计，而我国对于500输电塔那么是以20高度处2023平均风速不小于30/设计的。设计标准较低是风灾影响严重的一个主要原因。 对风致倒塔事故的重视程度不够。对于抗风存在侥幸心理，使得每一次大规模的倒塔之后并未引起足够的重视，往往归结为风速超过了设计标准，没有从根本上解决问题。这也是风致倒塔事故频发的一个原因。 2电力系统的地震灾害 2.1国外电力系统的地震灾害 地震的发生也会对电力系统产生很大的威胁。近年发生的屡次强烈地震都对所在地区的电力系统造成了严重的破坏。在这些破坏性强烈地震中，电力系统中高压变电装置的破坏尤其引人注目。例
13、如：1989年发生的美国地震中，230与550变电站破坏严重;1994年1月美国地震，电力系统的震害也集中于230和550变电站，地震同时造成北美地区12023万人的用电中断。1995年1月日本神户地震中，一批770和275变电站破坏12。约20基输电塔发生根底沉陷。塔身倾斜，另有局部输电塔的绝缘子震坏。地震造成260万户用户停电。1999年土耳其地震，同样发生了很大范围的停电。大范围停电的一个最主要的原因是一380/154变电站的破坏。地震中，这一变电站中所有4个变压器均因为根底螺栓断裂而移动了50。6个主要的回路继电器中的5个破坏，导致油从绝缘套管泄漏13。 此次地震中，还有其它九座变电站
14、的变压器。开关设备和建筑受到不同程度的破坏，所有的这些破坏都是与地面的强烈震动直接相关14。2022年2023月日本新泻地震，造成28万户用户停电。在输电线路中，由于滑坡等造成1基输电塔倒塌。3基倾斜，轻微倾斜有20基。11个变电所受损，其中避雷器损坏1件，机器根底下沉有21件。配电设备受损共有7566件，其中，支撑物等4227件（倒塌88件，倾斜4139件），与电线关联的有3339件（断线20235件，其它3234件）。 2.2我国电力系统的地震灾害 在我国发生的地震中，也屡次对电力系统造成严重威胁。例如：1976年唐山大地震使电力系统遭受极大的破坏，从此展开了电力系统抗震的假设干研究工作。
15、1996年XX省包头地震，张家营变电站停止供电达 128X自然灾害学报15卷11;虽然地震没有造成人员的重伤和死亡，但造成损失电量304万时，约30多万2建筑设施受损严重，仅电力部门直属单位直接经济损失就达1亿元以上15。1999年9月21日，我国台湾集集大地震对于电力系统造成了非常大的破坏。这次震害的一个主要特点是高压输电塔的破坏，这在以前的地震记录中是非常少见的。由于一个开关站。多个变电站以及345输电线路的破坏，使得台湾的南电北送受阻，造成台湾彰化以北地区完全断电，社会和经济损失难以估计16。地震中还有大量的电力设备的破坏，特别是变电站和开关站的设备的大量破坏。高压输电塔-线体系的震害主要有以 下几种。（1）因山体滑坡。场地液化以及不均匀沉降引起的震害;（2）因地震断层地表破裂。地面变形引发的输电塔震害;（3）因输电塔结构抗震设计 缺乏所引发的震害;（4）因地震反响过大，导线相互接近发生短路。断线，以及绝缘子的震坏17。 2.3电力系统的震害特点 历史震害经验说明，电力系统的震害主要有以下特点： 没有固定或锚固的电力设备是很容易受地震作用而破坏的，特别是那些设置在轨道上的设备以及没有可靠连接的支柱架设的设备。变压器破坏会大大延缓系统恢复供电的时间14。 由于强烈的地面运动以及设备之间连接的相