城市抗震防災(zāi)規(guī)劃中供電工程規(guī)劃策略

仇廣鈺　楊秀華

(江蘇省城市規(guī)劃設(shè)計研究院，江蘇南京　210036)

?

城市抗震防災(zāi)規(guī)劃中供電工程規(guī)劃策略

仇廣鈺楊秀華

(江蘇省城市規(guī)劃設(shè)計研究院，江蘇南京210036)

摘要:從城市電網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)、抗災(zāi)能力等方面，分析了我國城市電網(wǎng)應(yīng)對抗震防災(zāi)中存在的主要問題，并結(jié)合啟東市中心城區(qū)電網(wǎng)抗震規(guī)劃實例，介紹了抗震防災(zāi)中城市供電工程規(guī)劃應(yīng)采取的策略，提高了城市電網(wǎng)的綜合性能，從而保障供電安全。

關(guān)鍵詞:城市電網(wǎng)，抗震防災(zāi)，規(guī)劃策略

0　引言

城市電網(wǎng)是城市中最基本的公用設(shè)施之一，是保證城市秩序的生命線。近年來，我國先后發(fā)生雨雪冰凍、地震等極端自然災(zāi)害，對城市電網(wǎng)造成了嚴(yán)重破壞。雖然相關(guān)建設(shè)主管部門積極應(yīng)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(xué)的防災(zāi)觀念，城市電網(wǎng)防災(zāi)抗災(zāi)建設(shè)環(huán)節(jié)相對薄弱，缺乏應(yīng)急機(jī)制指導(dǎo)。因此，在城市電網(wǎng)規(guī)劃階段就需要加強(qiáng)應(yīng)對自然災(zāi)害、提高防災(zāi)抗災(zāi)以及災(zāi)后恢復(fù)能力，本文對此進(jìn)行深入探討。

1　我國城市電網(wǎng)應(yīng)對城市抗震防災(zāi)存在的主要問題

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

現(xiàn)今的城市電網(wǎng)規(guī)劃的重點主要集中在如何預(yù)測電網(wǎng)負(fù)荷、如何做好變電站選址定容及如何做好電網(wǎng)規(guī)劃的經(jīng)濟(jì)評價等方面，缺乏防災(zāi)抗災(zāi)應(yīng)急計劃的統(tǒng)一考慮和協(xié)調(diào)［3］。

城市電網(wǎng)規(guī)劃未考慮在嚴(yán)重災(zāi)害情況下，保障最基本的電力供應(yīng)和應(yīng)急電源建設(shè)。由于地方電源缺乏靈活的并網(wǎng)條件，不能及時地采用網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的方式向電網(wǎng)供電，分散電源和企業(yè)自有電源在大電網(wǎng)主電源癱瘓的情況下，不能為地方電網(wǎng)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(wǎng)在建設(shè)、運行、維護(hù)方面的相關(guān)規(guī)程亟待完善。在運行、維護(hù)方面，雖然我國于2005年頒布了《國家處置電網(wǎng)大面積停電事件應(yīng)急預(yù)案》和《城區(qū)電力系統(tǒng)突發(fā)事件應(yīng)急預(yù)案編制導(dǎo)則》，但是我國城市電網(wǎng)在極端自然災(zāi)害條件下的應(yīng)急管理還處于起步階段，需要盡快建立城市供電應(yīng)急管理機(jī)制和完善相應(yīng)的配套政策、法規(guī)［1］。

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

許多城市電網(wǎng)本地電源容量較小甚至缺乏本地電源，當(dāng)災(zāi)害發(fā)生時由于220 kV主網(wǎng)架受損導(dǎo)致城市電網(wǎng)電源不足，直接影響到城市電網(wǎng)的供電能力。

2　考慮抗震防災(zāi)的城市電網(wǎng)規(guī)劃策略

從以上對我國城市電網(wǎng)應(yīng)對極端自然災(zāi)害存在問題的分析中可以看出，提高我國城市電網(wǎng)防災(zāi)抗災(zāi)能力主要從兩個層面著手:一是政府主管部門加強(qiáng)相關(guān)政策、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)的制定，指導(dǎo)城市電網(wǎng)防災(zāi)抗災(zāi)建設(shè);二是電網(wǎng)公司與規(guī)劃部門針對城市電網(wǎng)規(guī)劃要提出相應(yīng)的防災(zāi)抗災(zāi)指導(dǎo)意見，同時在建設(shè)、運行、維護(hù)時做好城市電網(wǎng)防災(zāi)準(zhǔn)備。不僅要從技術(shù)上提高城市電網(wǎng)“元件”即輸變電設(shè)施的防災(zāi)抗災(zāi)能力，更要從“系統(tǒng)”角度提高城市電網(wǎng)整體的可靠性，做到“小災(zāi)不壞，大災(zāi)時重要的關(guān)鍵性元件的功能不喪失”。

本文以《啟東市城市抗震防災(zāi)規(guī)劃》中的啟東市中心城區(qū)電網(wǎng)抗震規(guī)劃為例，探討適合啟東城市電網(wǎng)提高抗震能力的規(guī)劃策略。

2．1提高輸變電設(shè)備抗震能力

2．1．1供電系統(tǒng)抗震性能評估

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

啟東中心城區(qū)電網(wǎng)屬于啟東市西南部電網(wǎng)，目前該區(qū)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(jìn)行抗震能力評估的目的是保證“大震不倒”目標(biāo)的實現(xiàn)，本規(guī)劃主要從建筑物地址、建設(shè)年代、容量構(gòu)成等方面出發(fā)對抗震性能進(jìn)行評價，具體情況見表1。

表1　啟東市中心城區(qū)高壓變電站抗震性能評估結(jié)果

2．1．2供電系統(tǒng)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(nèi)氧氣站、油庫、油罐及主變壓器等設(shè)施之間應(yīng)保持必要的安全防護(hù)距離和疏散通道，對現(xiàn)有廠、站中不符合抗震規(guī)劃安全距離的地方，應(yīng)加設(shè)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(shè)施應(yīng)用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，避免用砌塊或其他脆性材料作底座，對已有的這類支承結(jié)構(gòu)應(yīng)加強(qiáng)改造。

2)變電站內(nèi)設(shè)備的抗震措施。a．對變電站內(nèi)的設(shè)備應(yīng)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(shè)備應(yīng)通過設(shè)置隔、減震裝置等手段改善其抗震能力。蓄電池、變壓器等應(yīng)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(shè)柵欄和采取其他防翻倒的措施。c．與絕緣瓷柱相連的導(dǎo)線應(yīng)該松弛，避免地震時設(shè)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(shè)備，從改變產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來提高抗震能力是比較困難的，因此宜在設(shè)備與支架之間裝設(shè)減震器或阻尼器等隔振裝置來減少設(shè)備對地震的動力反應(yīng)。d．高架或落地的主變壓器應(yīng)牢固地固定在基礎(chǔ)上，防止地震時發(fā)生移位和翻倒。對主變壓器、并聯(lián)電機(jī)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(lián)結(jié)應(yīng)采用固定措施進(jìn)行改造。

2．2提高電網(wǎng)系統(tǒng)抗震能力

2．2．1啟東市中心城區(qū)電網(wǎng)規(guī)劃

遠(yuǎn)期啟東市中心城區(qū)電網(wǎng)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(qū)高壓配電網(wǎng)共擁有220 kV變電站4座，110 kV變電站13座。規(guī)劃方案如圖1所示。

圖1　啟東市中心城區(qū)電網(wǎng)規(guī)劃圖

2．2．2啟東市中心城區(qū)電網(wǎng)抗震規(guī)劃策略

1)220 kV電網(wǎng)。

a．在中心城區(qū)外圍構(gòu)建220 kV大興變～紅陽港變～匯龍變～城北變環(huán)狀網(wǎng)架，解決了中心城區(qū)現(xiàn)狀220 kV電源單一的情況;

b．加強(qiáng)了與區(qū)外220 kV變電站的互聯(lián)，如新建規(guī)劃220 kV城北變至220 kV新安變的220 kV線路，構(gòu)建了區(qū)域間的互供電網(wǎng)，提高了供電可靠性;

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

2)110 kV電網(wǎng)。

a．構(gòu)建中心城區(qū)110 kV供電骨干網(wǎng)架，基于中心城區(qū)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和重要用戶分布特征的分析，從現(xiàn)有的110 kV電網(wǎng)中梳理出最重要的輸電通道，并對之進(jìn)行改造或加強(qiáng)，保障地區(qū)重要客戶電力供應(yīng);

b．加強(qiáng)與中心城區(qū)周邊地區(qū)的110 kV互供電網(wǎng)建設(shè)，災(zāi)害導(dǎo)致220 kV主網(wǎng)架受損的情況下，中心城區(qū)可以通過110 kV電網(wǎng)保證電力供應(yīng)。

3　結(jié)語

極端自然災(zāi)害對城市電網(wǎng)的破壞已經(jīng)受到了各級政府以及相關(guān)部門的重視，考慮極端自然災(zāi)害的電網(wǎng)規(guī)劃是提高城市電網(wǎng)防災(zāi)抗災(zāi)能力的有效手段，加強(qiáng)城市電網(wǎng)的應(yīng)災(zāi)能力應(yīng)該從輸變電設(shè)施以及電網(wǎng)結(jié)構(gòu)兩方面著手，從整體上提高城市電網(wǎng)的綜合性能，保障城市供電安全，提高城市電網(wǎng)災(zāi)后供電恢復(fù)能力。

參考文獻(xiàn):

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

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

［3］畢波，仇廣鈺．城市供電系統(tǒng)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(shù)［J］．防災(zāi)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(xiàn)標(biāo)識碼:A