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惡劣氣候電網如何應對

http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 13:53:36 來源:亮報

  

奮力除冰。

防風檢修。

涉水搶修。

2008年年初冰雪災害期間,利用馬幫運輸電網抗冰器材。

2008年年初冰雪災害中,直升機巡視線路。

   巨大的海浪撲入紐約城,大水吞噬了紐約,淹沒了美國。歐洲也在洪水之下不複存在。此後,冰層和白雪覆蓋了整個地球表麵……幾年前,電影《後天》呈現的溫室效應影響下的災難景象至今讓人們記憶深刻。氣候變化,正在受到越來越多的關注。

  身為地球村的一員,這幾年,由於地球氣候異變,我們經受了冰災,水患、熱浪、台風的考驗。而與人們生活密切相關的電網,也麵臨前所未有的氣候挑戰。

  9月22ri,lianheguomishuchangpanjiwenzailianheguozongbuzhuchizhaokaileqihoubianhuafenghui,zheshilianheguoqijinjiuqihoubianhuawentijuxingdeguimozuidadeshounaohuiyi,yinqileshijieguangfanguanzhu。

  9月14ri,zhenduielieqihouduidianwanganquandailaideyingxiang,zhongguodianlikexueyanjiuyuangongchenglixueyanjiusuozonggongchengshiwangjingchaojieshoulebenbaojizhezhuanfang,taxiangjizhexiangxijieshaoledianwangsuomianlindeqihoukaoyanjidianwangshejihejianshezhemensuocaiqudeyingduicuoshi。

  電網麵臨6種

  惡劣氣候挑戰

  通常情況下,給電網造成影響的氣候包括以下六種:覆冰、大風(台風、龍卷風、颮線風)、暴雨(引起的次生地質災害)、雨霧、微風和雷電。

  “氣候條件日趨惡劣,這對電網構成更為嚴峻的挑戰。”王景朝告訴記者,另外一些原因也導致電網在麵臨自然災害時容易遭到破壞,“近年來,隨著我國社會經濟迅速發展,各地紛紛為經濟發展規劃留出土地,尤其是中、東部經濟發達地區,土地資源緊張,因而使架空輸電線路尤其是超高壓線路往往隻能在易發生自然災害的崇山峻嶺間穿行。”

  此外,從局部對全局的影響來看,由惡劣氣候造成的局部問題將有可能傳遞到整個電網,構成連鎖反應。“鑒於這一點,電網安全沒小事,任何一個局部都不可小覷。”他說。

  惡劣氣候可造成

  線路跳閘、斷線或倒塔

  關鍵詞:覆冰

  2008年1月至2月間,我國南方地區遭受了一場曆史罕見的持續低溫雨雪冰凍災害,大部分地區普降大到暴雪和凍雨,氣溫較常年同期偏低2~4攝氏度,造成部分地區交通和電力供應中斷,一些地區的居民甚至在

  黑暗和寒冷中度過了那年的春節。據統計,冰災直接導致全國損失用電量260億千瓦時左右,對當年一季度全國用電量增長影響約3.5個百分點。

  近幾年,電網輸電線路曾有過兩次嚴重的覆冰,除了2008年年初的這次,在2005年也曾發生過一次。“兩次覆冰又有著各自的特點:2005年的那次,湖南地區受災害最重,覆冰主要發生在高海拔地區,也就是覆冰的厚度跟海拔有明顯的關係,平地的覆冰很少;而2008年春天的那次,

  覆冰跟海拔沒太大關係,平地的覆冰也很多,湖北、江西、貴州、湖南等地受災較重。”王景朝說。

  據ju介jie紹shao,覆fu冰bing發fa生sheng的de主zhu要yao原yuan因yin是shi,持chi續xu低di溫wen和he高gao濕shi度du形xing成cheng大da麵mian積ji長chang時shi間jian凍dong雨yu,使shi得de架jia空kong輸shu電dian線xian路lu冰bing荷he載zai嚴yan重zhong超chao過guo設she計ji荷he載zai,造zao成cheng架jia空kong輸shu電dian線xian路lu斷duan線xian、倒塔、金具損壞、絕(jue)緣(yuan)子(zi)損(sun)壞(huai)等(deng)。此(ci)外(wai),覆(fu)冰(bing)還(hai)會(hui)造(zao)成(cheng)架(jia)空(kong)輸(shu)電(dian)線(xian)路(lu)閃(shan)絡(luo)跳(tiao)閘(zha)。所(suo)謂(wei)閃(shan)絡(luo),是(shi)指(zhi)在(zai)高(gao)電(dian)壓(ya)作(zuo)用(yong)下(xia),氣(qi)體(ti)或(huo)液(ye)體(ti)介(jie)質(zhi)沿(yan)絕(jue)緣(yuan)表(biao)麵(mian)發(fa)生(sheng)的(de)破(po)壞(huai)性(xing)放(fang)電(dian)。其(qi)放(fang)電(dian)時(shi)的(de)電(dian)壓(ya)稱(cheng)為(wei)閃(shan)絡(luo)電(dian)壓(ya)。發(fa)生(sheng)閃(shan)絡(luo)後(hou),電(dian)極(ji)間(jian)的(de)電(dian)壓(ya)迅(xun)速(su)下(xia)降(jiang)到(dao)零(ling)或(huo)接(jie)近(jin)於(yu)零(ling)。閃(shan)絡(luo)通(tong)道(dao)中(zhong)的(de)火(huo)花(hua)或(huo)電(dian)弧(hu)使(shi)絕(jue)緣(yuan)表(biao)麵(mian)局(ju)部(bu)過(guo)熱(re)造(zao)成(cheng)炭(tan)化(hua),損(sun)壞(huai)表(biao)麵(mian)絕(jue)緣(yuan)。

  關鍵詞:大風

  每年夏季,都是台風最為肆虐的時候,近年來,這種突發的勢頭更為猛烈。無論是“莫拉克”、“薔薇”、“黑格比”,還是2005年晃點了北京的“麥莎”,甚至連這些台風的名字都已潛移默化地進入我們的生活,讓我們逐一記住。

  距今最近的一次台風“巨爵”,於2009年9月15日7時登陸廣東台山,其中心最大風力達12級,中心氣壓970百帕。也就在當天淩晨,受“巨爵”帶來的狂風暴雨影響,澳門半島的多處發生了海水倒灌,造成多所變壓站發生水浸。截至15日6時30分,水浸造成了7座變壓站停止運行,近1700個用戶受到影響,西灣大橋電力中斷。

  “我所稱的大風,除了沿海台風,還包括內地龍卷風以及颮線風。”王景朝說,台風中心區瞬時風速可超過50米/秒,這個數值大大超過架空輸電線路的設計值,可以摧毀架空輸電線路。同時,台風還會帶來暴雨,造成低窪地區水淹災害。龍卷風、颮線風會吹倒架空輸電線路杆塔,或者造成大的風偏閃絡跳閘。

地質災害造成杆塔傾倒。

   關鍵詞:暴雨暴雨會形成泥石流和山體滑坡等地質災害,使架空輸電線路的基礎被破壞,杆塔傾倒。

   關鍵詞:舞動

  舞動對線路的安全影響也比較大。王景朝說,上世紀80年代,在湖北中山口跨漢江的一個大跨越,就曾因舞動發生過一次破壞比較嚴重的事故,“這個大跨越有1055米的檔距,線路發生舞動後,最後造成了斷線,損失比較大。”

  舞動發生的原因,是在線上有一定輕覆冰,再在一定風力的作用下,就發生大的舞動,它輕則造成閃絡跳閘,重則造成倒塔、斷線、金jin具ju破po壞huai等deng。王wang景jing朝chao表biao示shi,現xian在zai他ta們men經jing過guo研yan究jiu,已yi經jing繪hui製zhi了le一yi張zhang全quan國guo性xing的de舞wu動dong區qu劃hua圖tu,由you此ci掌zhang握wo了le各ge地di區qu舞wu動dong的de情qing況kuang。在zai區qu劃hua圖tu中zhong,哪na個ge地di方fang容rong易yi發fa生sheng舞wu動dong,都dou有you標biao識shi。

  關鍵詞:微風振動

  wudongfashengdegailvjiaodi,danweifengzhendongzefashengdebijiaopinfan,youqishizaidakuayuedeqingkuangxiajiyifasheng。jujieshao,zaiweifengzuoyongxia,daoxianhuifashengweifengzhendong,zhezhongzhendongshichangshixingde,pinlvbijiaogao,keyizaochengdaoxianpilaopohuai。

  目前,在導線振動研究和應用方麵,王景朝所帶領的團隊在國際上處於領先地位,如已於2004年11月18日(ri)正(zheng)式(shi)投(tou)運(yun)的(de)江(jiang)陰(yin)大(da)跨(kua)越(yue),就(jiu)是(shi)王(wang)景(jing)朝(chao)帶(dai)領(ling)團(tuan)隊(dui)完(wan)成(cheng)的(de)防(fang)振(zhen)設(she)計(ji),目(mu)前(qian)防(fang)振(zhen)效(xiao)果(guo)仍(reng)非(fei)常(chang)好(hao)。而(er)現(xian)在(zai)正(zheng)在(zai)施(shi)工(gong)的(de)舟(zhou)山(shan)大(da)跨(kua)越(yue),這(zhe)比(bi)江(jiang)陰(yin)大(da)跨(kua)越(yue)的(de)跨(kua)距(ju)還(hai)要(yao)大(da),高(gao)度(du)還(hai)要(yao)高(gao),又(you)是(shi)在(zai)海(hai)上(shang),所(suo)以(yi)在(zai)導(dao)線(xian)防(fang)振(zhen)設(she)計(ji)方(fang)麵(mian)難(nan)度(du)更(geng)大(da)。

  關鍵詞:雷電

  今年8月22日17時49分至23時33分,湖北省巴東縣全境遭遇強雷電和暴雨襲擊,這是繼8月15日以來該地區又一次遭受的強雷電和暴雨襲擊,此次雷電強度大,最大雷電流212.7千安,持續時間長達5個多小時,雷電暴雨造成全縣12個鄉鎮農村電網不同程度損壞,倒杆斷線嚴重。此外,雷擊還使得35千伏官渡口、火峰兩變電站避雷器損毀,35千伏官火線供區的官渡口鎮火峰片區19個村4600戶居民斷電。

  王景朝稱,在雷區的夏季,雷電的密度和強度都很大,可以擊中地線、擊穿絕緣子串,造成跳閘。對於多回路超高壓線路,由於絕緣等級高,架線高度高,雷電可以繞過避雷線直接擊中導線,叫“繞擊”,即繞過避雷線,直接打到導線上,造成雷擊跳閘。

  電網麵臨新的氣候挑戰

  王景朝表示,近年來氣候瞬息萬變,也變得越來越惡劣,災害性氣象出現的頻度和強度都比以前更強烈了,這對電網的影響更為嚴重。

  他拿大房線(大同-房山)舉例說,在建設之初,由於環境汙染較輕,而把絕緣子裝得少了一點,所以絕緣強度比較低,“以前還未出現什麼狀況,後來隨著工業發展,空氣汙染更為嚴重,絕緣子的表麵積汙多了就容易在霧天發生閃絡。”現xian在zai,在zai冬dong天tian大da霧wu來lai臨lin的de時shi候hou,工gong作zuo人ren員yuan有you時shi隻zhi能neng用yong布bu一yi個ge個ge地di擦ca絕jue緣yuan子zi,直zhi到dao把ba上shang麵mian的de灰hui擦ca幹gan淨jing為wei止zhi。或huo者zhe是shi,通tong過guo直zhi升sheng機ji用yong水shui槍qiang來lai衝chong。

  王景朝說,大房線的例子可以很好的證明,氣候本身並非一成不變,“zaiyoudediqu,benlaizhiyounongye,wuranbijiaoshao,dingduozaijueyuanzibiaomianzhifuzheyixietu,erqietubenshendedaodianxinghencha,jueyuandengjijiudiyidian。danshi,yigediquruguojianleshuinichang、化(hua)工(gong)廠(chang)或(huo)者(zhe)電(dian)廠(chang),那(na)麼(me)含(han)有(you)一(yi)定(ding)電(dian)解(jie)質(zhi)的(de)灰(hui)就(jiu)附(fu)著(zhe)上(shang)去(qu)了(le),它(ta)在(zai)潮(chao)濕(shi)的(de)時(shi)候(hou)就(jiu)會(hui)導(dao)電(dian)。在(zai)雨(yu)霧(wu)的(de)時(shi)候(hou)就(jiu)會(hui)發(fa)生(sheng)閃(shan)絡(luo),絕(jue)緣(yuan)強(qiang)度(du)就(jiu)不(bu)夠(gou)了(le)。”

  與舞動一樣,我國也繪製了一張全國絕緣等級劃分地圖。在圖上,列出了每個地區的汙區等級,級數越高,需要絕緣等級設置越高。但

  等級也會隨著氣候變化而發生變化。

  應對惡劣氣候要“避、抗、防、治”

  2005年和2008年的幾次冰災和惡劣天氣之後,國家電網公司內部進行了研究總結。為應對突如其來的惡劣氣候,歸納出了“四”字訣——避、抗、防、治。

  應對惡劣氣候,首先是“避”。就是在線路和變電站的工程規劃和設計時,要考慮避開災害多發區,避開重災區。例如重覆冰區域,風口區域、多雷區等。

  如果避不開,就要“抗”。抗之前,要先了解災害發生的強度和頻度是多少,然後再提高架空輸電線路的設計氣象重現期,即提高它的設防標準,抵抗災害。“像特高壓工程,它的設計氣象重現期是100年,也就是它能夠抵抗100年一遇的自然災害。”王景朝說。

  除了提高架空輸電線路的設計氣象重現期,還可通過提高線路強度和采用差異化設計的方法來“抗”。據介紹,差異化設計是國家電網公司在冰災以後提出來的,它提出對於重點線路、重點變電站和重點電源輸出線等要重點關注,在大災時,要能夠保證重要的用電單位有電,重要的發電廠不至於停發等。

  “抗是有一定限度的,而且光靠提高強度來解決問題也是不現實的。”王景朝表示,提高抵抗的強度也要適可而止,“這跟國民經濟的發展水平、線路的重要程度都是相關的。從全國範圍內統一考慮,我們也不能把錢集中在某一點上。”他(ta)說(shuo),供(gong)電(dian)可(ke)靠(kao),同(tong)時(shi)也(ye)要(yao)經(jing)濟(ji)。但(dan)隨(sui)著(zhe)社(she)會(hui)經(jing)濟(ji)的(de)發(fa)展(zhan),線(xian)路(lu)的(de)抗(kang)災(zai)能(neng)力(li)會(hui)越(yue)來(lai)越(yue)高(gao),這(zhe)是(shi)毋(wu)庸(yong)置(zhi)疑(yi)的(de)。再(zai)有(you),社(she)會(hui)對(dui)供(gong)電(dian)的(de)要(yao)求(qiu)也(ye)提(ti)高(gao)了(le),對(dui)線(xian)路(lu)的(de)設(she)防(fang)能(neng)力(li)也(ye)要(yao)跟(gen)著(zhe)提(ti)高(gao)。

  所以僅靠抗是不行的,也要采取“防”的措施。例如防冰災,目前很多人在研究防覆冰材料(塗料)和防汙閃塗料等,它的設計原理

  是,塗在導線、絕緣子等表麵後,讓它不覆冰或者少覆冰,但目前在技術上還無實質性突破。

  如果防也不行,就隻能“治”了le。也ye就jiu是shi對dui易yi於yu發fa生sheng氣qi候hou災zai害hai的de架jia空kong輸shu電dian線xian路lu采cai取qu治zhi理li措cuo施shi。去qu年nian年nian底di前qian已yi經jing投tou入ru使shi用yong的de融rong冰bing技ji術shu措cuo施shi,就jiu是shi治zhi理li措cuo施shi的de一yi種zhong。此ci外wai,“治”還包括防振技術措施、避雷措施和防舞技術措施。據悉,在我國,有一條自東北向華中的舞動帶,從遼寧開始,經過內蒙古、北京、天津、河北,再到湖北、湖南。其中,湖北地區是線路重舞動地區,這一地區的很多線路都安裝了防舞治理設施。

  王(wang)景(jing)朝(chao)表(biao)示(shi),未(wei)來(lai),建(jian)設(she)堅(jian)強(qiang)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)對(dui)於(yu)防(fang)災(zai)減(jian)災(zai)也(ye)有(you)著(zhe)重(zhong)要(yao)意(yi)義(yi)。屆(jie)時(shi),通(tong)過(guo)運(yun)行(xing)狀(zhuang)態(tai)化(hua),可(ke)以(yi)實(shi)時(shi)掌(zhang)握(wo)線(xian)路(lu)的(de)運(yun)行(xing)狀(zhuang)態(tai),提(ti)前(qian)啟(qi)動(dong)應(ying)急(ji)預(yu)案(an);通過信息標準化,可以促進信息共享,提高信息的應用效率;通過應用網絡化,可以提高信息的傳遞效率和傳遞範圍,提高工作效率。

  ◆相關鏈接

  國家電網公司總部應急指揮中心

  可預測預警氣候災害

  在氣候災害發生得如此頻繁的今天,僅有技術上的“避、抗、防、治”還不夠,在災害發生前,最好還能有個提前的預知。為此,就需要一個科技含量十分高的控製平台。

  據了解,2008年7yue,youzhongguodianlikexueyanjiuyuantongxinyuyongdianjishuyanjiusuofuzekaifashejideguojiadianwanggongsiyingjizhihuixinxipingtaishunlishangxian。tongguogaipingtaixitong,guojiadianwanggongsizongbuyingjizhihuizhongxinjiushixianleduiqihouzaihaitiqianyuceyujingdenengli。

  該係統的工作原理是,它將國家電網公司、網省公司與氣象信息、交通信息以及台風、雪災、冰災、水災、火災、地震、泥石流、滑坡等自然災害信息進行集成。之後,根據獲取的外部氣象信息、災害信息,係統會自動分析外部突發事件對電網的危害性及可能引發的次生、衍生事件,再根據分析結果產生預警信息,為電網應急決策指揮服務。

  組建“電網惡劣氣象分析中心”

  將提高電網防禦惡劣氣象能力

  從運行角度來說,部分研究人員對自然災害發生時架空輸電線路的變化過程了解還不夠。“為了更好地開展防災研究工作,要加強在線監測工作,加強微地形微氣象監測,加強大氣環流與微氣象結合的預報工作。”王景朝說。

  目前,中國電力科學研究院已與中央氣象台、國(guo)家(jia)氣(qi)象(xiang)科(ke)學(xue)研(yan)究(jiu)院(yuan)緊(jin)密(mi)地(di)開(kai)展(zhan)了(le)合(he)作(zuo),把(ba)氣(qi)象(xiang)服(fu)務(wu)延(yan)伸(shen)到(dao)國(guo)家(jia)電(dian)網(wang)的(de)建(jian)設(she)當(dang)中(zhong)。據(ju)了(le)解(jie),電(dian)網(wang)惡(e)劣(lie)氣(qi)象(xiang)分(fen)析(xi)中(zhong)心(xin)的(de)組(zu)建(jian)工(gong)作(zuo)仍(reng)在(zai)進(jin)行(xing)當(dang)中(zhong)。今(jin)年(nian)7月1日,中國電力科學研究院“電網惡劣氣象分析中心建設可行性研究”項目組成員已前往中國氣象科學研究院,與多位專家進行了調研和交流,從而明確了電網惡劣氣象分析中心建設的技術可行性。

  電dian網wang惡e劣lie氣qi象xiang分fen析xi中zhong心xin組zu建jian成cheng功gong後hou,將jiang成cheng為wei電dian網wang係xi統tong完wan善shan和he發fa展zhan的de重zhong要yao組zu成cheng部bu分fen,將jiang顯xian著zhu提ti高gao電dian網wang係xi統tong防fang禦yu惡e劣lie氣qi象xiang的de能neng力li,使shi得de電dian網wang規gui劃hua設she計ji、運行管理、應急處理機製等方麵進一步完善與科學化。此外,對於發電企業生產、電網電力調度等也將起到重要的指導作用,具有良好的經濟效益和社會效益。

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