城市抗震防災規劃中供電工程規劃策略

仇廣鈺　楊秀華

(江蘇省城市規劃設計研究院，江蘇南京　210036)

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城市抗震防災規劃中供電工程規劃策略

仇廣鈺楊秀華

(江蘇省城市規劃設計研究院，江蘇南京210036)

摘要:從城市電網規劃、建設、抗災能力等方面，分析了我國城市電網應對抗震防災中存在的主要問題，并結合啟東市中心城區電網抗震規劃實例，介紹了抗震防災中城市供電工程規劃應采取的策略，提高了城市電網的綜合性能，從而保障供電安全。

關鍵詞:城市電網，抗震防災，規劃策略

0　引言

城市電網是城市中最基本的公用設施之一，是保證城市秩序的生命線。近年來，我國先后發生雨雪冰凍、地震等極端自然災害，對城市電網造成了嚴重破壞。雖然相關建設主管部門積極應對，采取了很多有效措施，但是一些地方及人員依然缺少科學的防災觀念，城市電網防災抗災建設環節相對薄弱，缺乏應急機制指導。因此，在城市電網規劃階段就需要加強應對自然災害、提高防災抗災以及災后恢復能力，本文對此進行深入探討。

1　我國城市電網應對城市抗震防災存在的主要問題

1)城市電網規劃對抗震防災未充分考慮。城市電網規劃是城市總體規劃的重要組成部分，同時，城市電網規劃應與城市抗震防災規劃相配合，落實貫徹規劃中所確定的線路走廊和通道、變電站等供電設施用地［2］。

現今的城市電網規劃的重點主要集中在如何預測電網負荷、如何做好變電站選址定容及如何做好電網規劃的經濟評價等方面，缺乏防災抗災應急計劃的統一考慮和協調［3］。

城市電網規劃未考慮在嚴重災害情況下，保障最基本的電力供應和應急電源建設。由于地方電源缺乏靈活的并網條件，不能及時地采用網絡重構的方式向電網供電，分散電源和企業自有電源在大電網主電源癱瘓的情況下，不能為地方電網和重要用戶的供電安全備用提供支持和保障［4］。

2)城市電網在建設、運行、維護方面的相關規程亟待完善。在運行、維護方面，雖然我國于2005年頒布了《國家處置電網大面積停電事件應急預案》和《城區電力系統突發事件應急預案編制導則》，但是我國城市電網在極端自然災害條件下的應急管理還處于起步階段，需要盡快建立城市供電應急管理機制和完善相應的配套政策、法規［1］。

3)城市電網自身抗災能力以及災后恢復能力較弱。城市電網多為受端電網，由輸電塔(桿)線、變電站組成，輸電塔線體系它具有塔體結構高、跨度大、塔線耦合作用等顯著特點，城市電網自身的結構決定了其在地震、冰雪等災害的影響下容易受損從而導致城市電網癱瘓。

許多城市電網本地電源容量較小甚至缺乏本地電源，當災害發生時由于220 kV主網架受損導致城市電網電源不足，直接影響到城市電網的供電能力。

2　考慮抗震防災的城市電網規劃策略

從以上對我國城市電網應對極端自然災害存在問題的分析中可以看出，提高我國城市電網防災抗災能力主要從兩個層面著手:一是政府主管部門加強相關政策、法規、標準的制定，指導城市電網防災抗災建設;二是電網公司與規劃部門針對城市電網規劃要提出相應的防災抗災指導意見，同時在建設、運行、維護時做好城市電網防災準備。不僅要從技術上提高城市電網“元件”即輸變電設施的防災抗災能力，更要從“系統”角度提高城市電網整體的可靠性，做到“小災不壞，大災時重要的關鍵性元件的功能不喪失”。

本文以《啟東市城市抗震防災規劃》中的啟東市中心城區電網抗震規劃為例，探討適合啟東城市電網提高抗震能力的規劃策略。

2．1提高輸變電設備抗震能力

2．1．1供電系統抗震性能評估

地震工程界在研究電力系統的抗震問題時，普遍假定電力系統在遭遇地震時，輸電線路將保持正常工作狀態，不會發生無法供電的情況，電力系統的破壞主要集中于變電站，尤其是高壓變電站。因此本次規劃中對現狀供電系統抗震性能評估主要針對高壓變電站。

啟東中心城區電網屬于啟東市西南部電網，目前該區有220 kV變電站1座(即匯龍變)，110 kV變電站5座，分別為啟東變、民樂變、城東變、啟南變、臺角變;35 kV變電站2座，分別為城西變、城南變。對變電站進行抗震能力評估的目的是保證“大震不倒”目標的實現，本規劃主要從建筑物地址、建設年代、容量構成等方面出發對抗震性能進行評價，具體情況見表1。

表1　啟東市中心城區高壓變電站抗震性能評估結果

2．1．2供電系統抗震加固及改造要求

1)電廠、樞紐站的抗震措施。電廠、樞紐變電站中各類建筑物和場內氧氣站、油庫、油罐及主變壓器等設施之間應保持必要的安全防護距離和疏散通道，對現有廠、站中不符合抗震規劃安全距離的地方，應加設防火墻、防爆墻或采取其他有效措施。水膜除塵器，澄清器等設施應用鋼筋混凝土結構，避免用砌塊或其他脆性材料作底座，對已有的這類支承結構應加強改造。

2)變電站內設備的抗震措施。a．對變電站內的設備應采用抗震性能較好的瓦斯繼電器，控制盤、屏、柜的底部及高壓電磁設備應通過設置隔、減震裝置等手段改善其抗震能力。蓄電池、變壓器等應采取防止移動措施。b．蓄電池宜采用抗震性能較好的密封式防酸隔爆蓄電池，并設柵欄和采取其他防翻倒的措施。c．與絕緣瓷柱相連的導線應該松弛，避免地震時設備與瓷柱之間的相對運動把瓷柱拉壞，但也不宜太長，以防震時混線短路。對這些設備，從改變產品結構來提高抗震能力是比較困難的，因此宜在設備與支架之間裝設減震器或阻尼器等隔振裝置來減少設備對地震的動力反應。d．高架或落地的主變壓器應牢固地固定在基礎上，防止地震時發生移位和翻倒。對主變壓器、并聯電機器和消弧線圈底座上通常使用的滾軌和安裝用的鋼軌等聯結應采用固定措施進行改造。

2．2提高電網系統抗震能力

2．2．1啟東市中心城區電網規劃

遠期啟東市中心城區電網將新建220 kV變電站3座，110 kV變電站8座。至30年啟東市中心城區高壓配電網共擁有220 kV變電站4座，110 kV變電站13座。規劃方案如圖1所示。

圖1　啟東市中心城區電網規劃圖

2．2．2啟東市中心城區電網抗震規劃策略

1)220 kV電網。

a．在中心城區外圍構建220 kV大興變～紅陽港變～匯龍變～城北變環狀網架，解決了中心城區現狀220 kV電源單一的情況;

b．加強了與區外220 kV變電站的互聯，如新建規劃220 kV城北變至220 kV新安變的220 kV線路，構建了區域間的互供電網，提高了供電可靠性;

c．適時新建熱電廠并接入220 kV主網架，完善地區電源，在一定程度上保證了中心城區在與區外連接線路故障時的電力供應;

2)110 kV電網。

a．構建中心城區110 kV供電骨干網架，基于中心城區電網結構和重要用戶分布特征的分析，從現有的110 kV電網中梳理出最重要的輸電通道，并對之進行改造或加強，保障地區重要客戶電力供應;

b．加強與中心城區周邊地區的110 kV互供電網建設，災害導致220 kV主網架受損的情況下，中心城區可以通過110 kV電網保證電力供應。

3　結語

極端自然災害對城市電網的破壞已經受到了各級政府以及相關部門的重視，考慮極端自然災害的電網規劃是提高城市電網防災抗災能力的有效手段，加強城市電網的應災能力應該從輸變電設施以及電網結構兩方面著手，從整體上提高城市電網的綜合性能，保障城市供電安全，提高城市電網災后供電恢復能力。

參考文獻:

［1］周孝信，范明天，張祖平．城市供電應急能力評價體系的研究［J］．中國應急管理，2009(6):98．

［2］范明天，劉思革，張祖平，等．城市電網應急管理研究和展望［J］．電網技術，2007，31(10):38-41．

［3］畢波，仇廣鈺．城市供電系統的抗震對策研究［J］．甘肅科技，2013，29(20):51-53．

［4］郭恩棟，景立平．生命線工程抗震技術［J］．防災博覽，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

作者簡介:仇廣鈺(1986-)，男，碩士，工程師;楊秀華(1967-)，女，研究員級高級工程師

收稿日期:2015-10-30

文章編號:1009-6825(2016)01-0012-03

中圖分類號:TU852

文獻標識碼:A