电力系统的抗震防灾方法研究

朱红博唐彬

摘要：电力工程作为社会发展过程中较为核心的工程体系，对其进行抗震防灾方法的研究，是能够让其工程系统的高效运转的重要保证。本文先就该系统震害的特性以及对其系统本身的破坏机制进行阐述。继而从中提出从土建工程、电气设备以及非工程等角度出发，就其抗震防灾方式进行具体的研究，旨在有效提高该系统的抗震性能，起到充分防灾的作用。

关键词：电力系统；抗震防灾；研究

前言

社会基础设施的建设离不开电力系统的支持，其作为生命线系统的重要组成部分，对国民经济建设有着举足轻重的作用，一旦受到自然灾害的影响，尤其是地震灾害，很容易导致其电力功能受到损害，造成大面积电路的瘫痪，给灾区人们的正常用电、用水、通讯等服务产生严重的阻碍。而当前电力系统中的抗震防灾方面仍然处在较为薄弱的环节，因此，本文就近几年该系统发生震害后的特点以及震害对该系统的破坏机制等角度出发，找出具体的优化举措，希望能够给电力系统的抗震防灾方面提供可行性建议。

1、电力系统震害的概述

1.1电力系统震害的特点

电力系统一旦遭受地震灾害，其受灾的特性通常有以下几点：第一点，损坏性高，电力系统的结构形式较为繁琐，且环节较多，覆盖面积较广，因此在面对地震破坏的过程中，很容易出现大面积电力设备损坏。第二点，破坏具有牵动性，电力系统承接发电、变电、输送、配电、用电等多个环节，且在整个电力运转的过程中具有一定的相关性，一旦某一个环节或者多个环节受到破坏，直接回导致整个电力系统的瘫痪，更会进一步阻碍抗震救灾工作的顺利进行。第三点，间接性损害，在地震的过程中，电力系统一旦中断，不仅会造成通讯网络瘫痪，同时也会对交通、供电、供水等多方面产生较大的影响，延长救援周期。另外，因电力系统损害而产生的火灾情况也通常给救援工作带来较大的困难。第四点，系统恢复难度大，电力系统的布置多是地下填埋式的隐蔽工程，一旦出现系统损害，后期修复时间和难度都相对较长[1]。

1.2电力系统震害的破坏机制

电力系统受到地震灾害所产生损害通常主要体现在节点与线路破坏两个方面。一方面，节点破坏包括建筑结构的破坏、户外设备、户内设备这三个方面。例如变电站中的设备室、主控楼等建筑物的损害，直接导致变压器、高压设备、母线、交换机、控制屏等室内外设备损坏。另一方面，是线路的地震破坏。众所周知，输电线路有输电线和输电塔构成一体，一旦遇到地震灾害，输电塔很容易因地表变化而受到倾斜、倒塌和电线折断的情况。而电线则更容易在该过程中出现断裂和损毁，这类部件的损害不仅会引发次生灾害，更容易出导致电线出现瞬间断路放点，引发火灾事故[2]。

2、电力系统抗震防灾的主要措施

2.1土建工程抗震防灾措施

加强土建工程建设是提高电力系统抗震防灾的主要措施之一。对其工程的建设首先要对电力土建工程的场地进行合理的选择。通常在建设初期，就应该就其地表以及地壳板块的稳定性进行了解，尤其是在电厂、变电站场地的建设中，尽可能的选择有利于抗震的场地，诸如稳定的土壤、岩层等，以防止出现地震灾害时所出现的滑坡、地表开裂，继而对电力设备产生损害。其次，要对电厂的平面进行布置，其中就电厂的建筑间隔、设备间隔以及安全通道等，均需要根据抗震安全准则进行合理布置。最后，整个电力系统的结构进行合理的设计。针对新建建筑物，必须的严格根据建筑抗震设计规范、加固技术章程以及建筑鉴定准则等，进行严格的设计和把关，使其能够在面临地震灾害的过程中，其稳定性和安全性都能够得到保证，并将其损失降低到最小。

2.2电气设备抗震防灾措施

电气设备作为地震灾害中损害最大的设备之一，加强对其设备的建设要求尤为重要。首先，为了尽可能的保证主变压器的稳定性，在对该设备安装环节，应该综合考虑其抗震能力。选择具有抗倾倒和抗位移的锚来固定主变压器的底座，并针对变压器的大小，将其底座进行加宽设计。其次，针对其他室内设备的安装环节，也需要利用电焊或者螺栓将其固定于地面。例如，就微波机、开关柜、交换机、控制屏等设备的安装上，不得浮搁。不仅如此，在对高压型电器设备的处理上，尽可能选择抗震型设备或在原设备的基础上，增加阻尼器或者减震材料，以提高其设备的抗震性能。尤其是对断路器、支柱绝缘、互感器、隔离开关以及避雷针等高瓷型高压设备的处理上，可以通过改变其设备体系的频率来减少设备的地震反应。再次，在各类设备线路的连接方面，连接线必须要具备一定的柔韧性，以减少因地震所产生的连接线断裂以及各类设备震动所带来的相互作用。最后，就其蓄电池的保护方面，也应该选择电缆或者软导线进行连接，蓄电池容器应牢牢固定在支架上，以防止地震给该设备带来直接损害[3]。

2.3非工程抗震防灾措施

虽然工程抗震能够让电力系统面对地震侵袭的过程中，有效的减少因地震所带来的电力损害，但是面对地震的突发性和毁灭性，仍需要采用非工程抗震防灾的方式进行辅助防震。当前，该方式的防震措施主要包括编制防震规划和技术防震两种方式。一方面，就其规划防震，即通过对电力系统的整体布局，将其防御能力、防御目标、以及抗震过程中存在不足之处，出现震灾后的相关举措以及抢险方案等多个角度进行全面总结，从而制定出一套较为完善的电力系统抗震防灾制度，以提高该系统综合抗震的能力。另一方面，要从技术的角度出发，不断创新电力系统安装、修复、维护、抢修等多方面的技能，并利用新的材料、新的减震隔震技术，对其电力设备进行合理规划、总体布局，以全面提高电力网整体抗震的稳定性和可靠性[4]。

结束语

综上所述，地震对电力系统的损害较为严重，而中国电力系统本身的抗震防灾能力较弱，易损性高，且很容易出现牵动性、连环性、间接性损失。不仅如此，户内、户外的线路以及设备破坏，更容易发生次性灾害，给灾后重建工作带来较大的难度。因而，要想提高电力系统整体的抗震防灾功能，就必须在电力系统建设过程所设计土建工程、电力工程以及其他工程中进行综合布局、设计，充分完善电力系统中的防震举措，真正做到防患于未然，让该工程在面临地震灾害的过程中，能够有效规避电力损失，并在最短的时间内恢复电力功能，将地震对该系统所带来的冲击降低到最小化。

参考文献：

[1]王亚伟.城市重大基础设施抗震防灾能力评价方法研究[D].东南大学,2017.

[2]于文,葛学礼,朱立新.电力系统震害分析和抗震防灾对策[J].工业建筑,2016,46(06):12-15.

[3]毕波,仇广钰.城市供电系统的抗震对策研究[J].甘肃科技,2013,29(20):51-53.

[4]文波.配电楼—电气设备系统的地震反应及减震控制研究[D].西安建筑科技大学,2008.

作者简介：朱红博（1981-10），男，汉族，籍贯：陕西省咸阳市，当前职务：软件工程师，当前职称：初级工程师，学历：本科，研究方向：配电网自动化