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案例二:《南方电网公司配电设施防风工作导则》中第7.7.6节提到:“各地区实施抗风加固的时候,应从“效果、难易度、造价”三个维度对综合措施进行分析评价,根据实际情况选取适合当地地形地质条件的措施。优选“装设防风线”、“加固电杆基础”等措施,这类加固措施原则上应占全部防风加固项目的60%及以上。”
北海供电局10kV某线处于沿海30km范围内,台风“威马逊”导致该线发生了大面积倒杆、断杆,见图4(a)。2015年对抢修后的线路进行了防风加固改造,经过对项目效果、难度和经济性3个角度的分析和评价,按35m/s采取了综合防风加固的措施,台风“彩虹”中该线路全线无倒杆、断杆现象,见图4(b)。
(a)"威马逊"期间发生连续倒、断杆
(b)“彩虹”期间末发生倒、断杆
图4北海供电局10kV某线路防风效果对比
3 提高电网防风能力的建议
南方电网公司防风技术体系的建立和应用合理提高了强台风区内已有线路和新建线路的防风水平,所采取的防风技术手段在近几次的强台风中经受住了考验,但是仍存在一些问题,需要继续深入开展防风技术研究以提高电网防风能力。
1)随着全球气候变化,强台风以及超强台风出现的频率越来越高,如湛江在1995~2015年的20年内就先后遭受1996年台风“莎莉”(平均风速为57m/s,瞬时阵风为70m/s)、2014年台风“威马逊”(平均风速为
55m/s,瞬时阵风为60m/s)、2015年台风“彩虹”(平均风速为50m/s,瞬时阵风为67m/s)共计3个强台风和超强台风侵袭,现有的30年一遇的防风标准存在滞后和偏低现象,应适当提高沿海线路的防风等级。
2)适当提高易受台风影响地区的电缆化率。在风区新建线路,或对原有架空线路进行防风加固改造时,应注意技术经济比较,部分架空线路建设或改造成本较高,如湛江东海局某10kV线路全长7.8km,设防等级风速35m/s,每隔4根直线水泥杆架设耐张塔1基,并对全部杆塔实施基础加固,“彩虹”台风中未受损,防风效果显著,但该线路造价较高,平均每km造价与电缆相当。类似项目在设计阶段可考虑因地制宜地采用轻型电缆作为防风措施,可能具有更高的技术经济性。
3)适当提高设计时考虑的阵风系数。目前设计过程中对阵风系数K的推荐值是1.3~1.4,而分析“彩虹”和“威马逊”期间各气象监测点观测值发现,实际的K值已经达到了1.4~1.7,部分区域平均风速不高,但瞬间风速高,线路因瞬间风速过高而造成损失。
4)提高配电网标准设计中的防风能力要求。目前《中国南方电网公司标准设计和典型造价V1.0》中只对20、30m/s和35m/s对应模块作出了典型造价要求,导致各运用单位为了不超典型造价金额,而不得不降低杆塔荷载要求。
4 结语
南方电网公司生产设备管理部在配电网防风管理工作中构建了以《电网装备技术导则》等为设备新建和改造的纲领、以《沿海地区设计基本风速分布图》为防风抗灾的技术指导、以《防风设计技术规范》作为设计要求、以《防风工作导则》和《防风加固技术措施》等为技术策略、以《环型混凝土电杆技术规范》等关键设备技术规范为标准、以台风监测系统为预警应急依据的“六层级”配电网防风技术体系,并差异化开展各地防风加固项目。通过具体实例验证了防风技术体系可合理提高设备的防风抗灾能力,减少台风给电网带来的损失,为南方电网公司抗风保电提供了技术支撑。
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