分析自然災害對電網的影響及預防措施

喻澍霖 黎俊 周全貴 李偉

摘要：極端異常氣候會對電力設施造成破壞，而且這種破壞事件經常發生，自然災害的頻繁發生會對電網的穩定運行造成嚴重威脅。下面，針對的自然災害對電網的影響及預防措施內容進行全面分析，希望文中內容對于我國電力行業的整體發展提供支持。

關鍵詞：自然災害;電網運行;預防措施;雷電災害

科技與社會經濟的發展，我國電網整體結構變得更加復雜，例如，我國西雙版納地區雨季高溫多雨，旱季干燥，地形條件復雜，大風、山火、暴雨、雷電、洪澇以及地質災害頻發，嚴重威脅電網運行。目前該地區的調度自動化系統主要以電網自身工況的監視與分析為主，調度人員難以感知外部環境情況并分析其對于電網的影響，這都會對電網穩定運行造成不良影響，因此，必須做好相應分析工作。

1 自然災害對于電網運行的影響

1.1 雷電對電網的影響

雷電災害對于電網的運行造成較大危害，其不僅會影響線路，而且的其電力設施遭受到雷擊，各項設備都容易遭受破壞，例如電網中的絕緣子遭受到雷擊會發生損傷，而變壓器也可能會由于雷擊原因而發生爆炸事故[1]。此外，雷電可能會導致人員受到傷害。西雙版納區域的電網線路遭受雷擊的原因主要體現在以下幾個方面：

（1） 輸電線自身會攜帶一定量的電荷，這會吸引雷電，因此，同一般物體相比，其更容易遭受雷擊。

（2） 輸電線路保護角度大，容易遭受雷擊。雷電災害會對電網運行可靠性產生嚴重影響。

1.2 暴雨對電網的影響

暴雨會對電網中采用的各種電氣設備絕緣造成侵害，這會導致設備在運行期間出現了故障或異常情況。暴雨發生時，雨量較大，經常會出現方向偏、急等問題，這會對電站電氣設備在應用期間的防雨密封結構造成嚴重威脅[2]。特別是針對一些高壓開關室中采用的各項設備來說，若關鍵設備發生滲漏問題，這會導致高壓設備外部絕緣出現閃絡放電現象，會出現各種安全事故，對電網的整體運行造成不良影響。

1.3 大風對電網的影響

各種不同類型的自然災害都會對電網運行的安全性和穩定性造成不良影響，而風災是各種災害中比較嚴重的一種。風災會導致線路發生倒塔事故，這會導致地區內發生大面積停電事故，這會對人們的生活造成不良影響。從目前我國電網建設和運營的整體情況來看，電網主要受風荷載大小影響，這與風荷載設計有著緊密聯系。電網線路在具體運營期間，長期直接暴露在自然環境中，而隨著時間的不斷推移，線路長期遭受的風吹雨打，線路會發生老化，也會遭受到較為嚴重的磨損，而風災會導致這種損失加劇。此外，若輸電線路持續遭受風災，線路可以承受荷載將會不斷降低，這提升了線路在應用期間的遭受損傷的風險，容易發生線路故障。

2 預防自然災害的合理對策

2.1 研究電力系統研究，構建預警、恢復機制

自然災害對電網輸電線會造成一定破壞，針對輸電線路情況的分析，要對輸電線路的遭受到破壞程度、范圍、性指等各項內容進行合理評估，做好相應分析工作，同時，要結合當地區域內的輸電線路遭受到的自然災害的分布情況、電網線路參數等各項內容，完成對災害分布圖的繪制，對供電局電網自然災害風險情況進行合理分析，在電網規劃、應急預警等各個方面中應用，同時，還要依據電網在運行期間遭受到的各項事故預警、應急機制，從而確保電網在運行期間發生自然災害后，能夠快速恢復，進而為人們提供穩定電能，滿足人們生活需求。

2.2 加強抗雷電研究，避免發生絕緣擊穿和倒塌事故

從電網輸電線所在區域的具體情況進行全面分析，對近年來輸電線路遭受到雷擊情況，以及遭受雷擊的主要情況進行全面研究，設置要對線路桿塔位置加以明確，依據雷擊分析具體研究結果，開展下列作業：

（1）對雷電的危險性進行全面分析，結合電網所在區域內的近幾年雷擊數據，完成對局部電網在運行期間，遭受雷擊線路區域和高發桿塔級段具體情況的詳細處理，依據獲取到的結果，為電網線路在運行期間抗雷擊設防提供合理依據。具有計劃性的，在輸電網中的雷電活動頻繁區域，或者經常遭受到雷擊地段，架設接地線，進而達到減小避雷線保護角的目的，提高電網運行過程中抵抗雷擊的能力，確保電網運行安全性與穩定性[3]。

（2）加強對輸電塔線避雷針安裝位置級區域內容的研究，將采用的避雷針安裝在雷電災害多發區域，同時，還要降低電網中采用桿塔的接地電阻。

2.3 加強暴雨、大風預防措施的研究

對于出現的暴雨、大風等災害對電玩具體運行情況造成的不良影響，要加強相應預防措施的研究。例如，針對暴雨帶來的危害，要適當提升各種電力設備密封性，減少由于漏雨情況，而引發安全事故。針對大風帶來的危害，要適當提高桿塔的穩定性，減小輸電線路的、風阻，避免由于大風原因，導致桿塔和線路發生倒塌、傾斜等各種事故。

3 改進電網安全防御的合理措施

（1）建設統一協作防災減災應急體系，構建一套完善風險監控體系。當電網所在區域發生嚴重自然災害時，必須確保各項信息內容交流傳遞的暢通性，依據實時信息具體改變，對制定的搶修策略進行調整，確保能夠針出現的各項故障進行維修，保證電網穩定運行。因此，要將政府部門作為核心，全面結合電力搶修、氣象預報、交通指揮等多個部門，最終構建出一個各項分工明確，相互配合的一種防災減災應急體系[4]。各個部門在具體工作期間要各司其職，不僅要主動承擔自己的責任，而且在情況必要時還要其它部門提供相應的信息和技術支持，進而能夠更快、更好的完成電網防災減災等各項維修作業。除此之外，相應的研究部門、單位、高校等也要加強經濟投入、人力投入，研究風險監測體系，盡快構建出一套完善的風險監測體系，對預警效果進行適當強化，從而使系統在運行中的自然災害預警能力可以得到進一步提升，最終為電網運行防災減災提供實際支持。

（2）在對我國電網情況進行綜合、全面分析基礎上，適當引進先進的設備與技術。頂尖設備與先進科學技術是電網安全防御的關鍵，可以最大程度提升電網在應用期間的搶修效果，以免出現不必要的麻煩與損失。國家與當地政府要適當增加資金投入量，在政策上要予以一定傾斜，為電網安全防御注入新鮮血液，在引入國外先進設備和技術基礎上，加強對新技術和設備的挖掘，進而為電網的穩定運行保駕護航。

（3）完善電網應急預案體系建設與管理。應急預案是決定應急管理是否可以取得成功的一項關鍵內容，也是電網安全防護中的一項重環節，因此，相關工作人員必須提高對該項內容的重視。要想建設一套合理的電網應急預案體系，需要從多個方面入手完成相應分析工作。第一，制定出一套與實際情況相符的方案，并且要對方案進行實踐、驗證、評估，第二，做好應急預案培訓。第三，宣傳應急預案。

4 結語：

針對電網遭受自然災害破壞的預防是一項復雜工作，想要做好該項工作必須要從細節入手，統一協作防災減災應急體系，將先進的設備與技術作為保障，完善電網應急預案體系的構建，做好管理把控，最大程度減少各種自然災害對電網運行的威脅，確保電網供電的安全性。

參考文獻：

[1]唐文虎，楊毅豪，李雅晶，等.極端氣象災害下輸電系統的彈性評估及其提升措施研究[J].中國電機工程學報，2020，40（07）：2244-2254+2403.

[2]王紅斌，方健，何嘉興，等.極端災害下配電網韌性研究綜述[J].供用電，2019，36（07）：20-29.

[3]常康，徐泰山，郁琛，等.自然災害下電網運行風險控制策略探討[J].電力系統保護與控制，2019，47（10）：73-81.

[4]林爽.重大環境自然災害下的電網應急模型設計研究[J].環境科學與管理，2018，43（02）：85-87+130.