一場突如其來的雨雪冰凍災害與我們漸行漸遠，新一輪復工建設正在如火如荼進行。隨著災后電網重建工作的進一步開展，深入了解、掌握雨雪冰凍災害對輸變電設備的破壞和影響，提高輸變電設備抗擊雨雪冰凍等自然災害的能力，成為指導新一輪電網重建工作的首要前提。

據此，中國電機工程學會變電專業委員會、中國電工技術學會輸變電設備專業委員會、中國電器工業協會高壓開關分會和全國高壓開關設備標準化技術委員會聯合進行了“關于雨雪冰凍災害對輸變電設備破壞和影響”的專題調研。由高壓開關、變壓器、電瓷避雷器、輸電線路等業內專家組成的調研組，自3月10~23日，前往湖北、湖南、廣東、廣西、貴州5個省、區電力設備受災現場，搜集第一手資料，行程達5300多公里。

調研組專家以座談和實地考察相結合的方式，重點了解戶外一次設備斷路器、隔離開關、負荷開關、變壓器、電抗器、電瓷避雷器和輸電線路等設備受損情況，詳解了原因，并提出應對措施。

該調查報告頗具客觀性、真實性、分析性和科學性，現選登部分內容，以期能夠為災后電網重建工作提供更多的參考視角。

專家視野

今年初，我國南方地區遭受了一場歷史罕見的低溫雨雪冰凍災害，致使受災區域多達14個省，災害帶給人們最直接的感受是電力行業所受到的猛烈沖擊，輸變電設備受損嚴重，造成部分地區交通和電力供應中斷。電網災后重建，如何提升輸變電設備抗災能力成為亟待解決的問題。

輸變電設備遭重創成因

資料表明，這場低溫雨雪冰凍災害，在很多地區其重現期超過50年。調查發現，由于受災地區積雪、冰凌載荷增加，出現冰凌閃絡、大風舞動、霧閃等現象，特別是覆冰大大超過標準規定的設計水平，導致輸配電線路桿塔橫擔或塔頭變形折斷，甚至傾覆，導線、地線斷股斷線和絕緣子、金具損壞，輸變電設施遭受巨大損失。

調查顯示：開關類設備覆冰厚度嚴重超標。

事故統計：惡劣天氣引起開關類設備覆冰厚度嚴重超標。按照國家標準的要求，開關類設備的覆冰厚度設計等級分別為1毫米、10毫米和20毫米三類，而此次冰災中很多地區設備覆冰厚度達到了50~70毫米，在湖南和貴州的有些區域甚至超過100毫米。調查表明，柱上開關產品由于倒桿引起設備傾倒、摔壞，使設備受到機械損傷；以及冰凍所引起產品部件損壞變形等。

原因分析：由于在融冰過程中，電流比正常運行時要大，在融冰過程中隔離開關導電部分燒損現象較多。由此暴露出設備質量及觸片材料、尺寸大小和接觸部位的裝配質量等存在問題。據對受損最為嚴重的GW16、17型隔離開關類產品分析，該產品設計結構復雜，防進水措施不完善，導致冰凍期間隔離開關外部和導電桿內部冰凍后不能操作。在受損的斷路器產品中最為常見的是分合閘線圈燒損嚴重，這是由于頻繁操作使線圈帶電時間長，轉換開關操作不到位而引起。

(源自：中國工業報)
應對措施：注重設備的使用氣象條件和設備選型，提高標準要求；改善設備結構，防止冰閃的發生；選用技術先進的封閉式組合電器、隔離開關和復合式組合電器，提高設備應對災害的能力；提高開關設備的制造加工水平；加強先進科技手段的應用，積極吸取在線監測技術的實際應用經驗。

調查顯示：變壓器類產品35千伏及以下受損嚴重。

事故統計：35千伏及以下變壓器、電抗器在這次冰災事故中受損嚴重，110千伏及以上電流互感器損壞較多。

原因分析：湖南省復興變電站1號主變壓器因外部單相接地故障，引起重瓦斯動作主變跳閘。湖南省云田變電站5011B相、5012B相、5022（1）A相、5023A相電流互感器因瓷瓶覆冰嚴重發生冰閃，導致頂部炸裂漏油。35千伏及以下電壓的變壓器、電抗器和220千伏及以下的電流互感器嚴重受損，主要原因是線圈和套管損壞。

應對措施：建議有關單位對如何進一步提高繞組抗短路能力，在特殊環境下適當加強外絕緣強度等課題展開研究。

調查顯示：絕緣子損壞數量難以準確估計。

事故統計：因線路斷線倒塔造成的絕緣子損壞數量難以確切統計。

原因分析：絕緣子避雷器受損大致有絕緣子冰閃、絕緣子機械性損壞等。冰閃是線路和變電設備造成故障跳閘的主要原因。

應對措施：雪災中多起絕緣子及電器設備外絕緣冰閃事故的發生，已引起業界對絕緣子防冰閃問題的重視。建議加強對桿塔橫擔和絕緣子的清掃，增大爬電距離；從改善絕緣子傘裙的結構入手，適當調整絕緣子的外形結構，使其不易結冰，結冰后不易發生閃絡；大小傘與等徑傘在相同條件下，前者可以延緩冰的橋接，有利于防止冰閃；將絕緣子水平懸掛、“V”型串懸掛、斜向懸掛等均是阻斷融冰水形成水簾的有效方法。

調查顯示：輸電線路損失巨大。

事故統計：冰災事故中輸電線路損失巨大，大量的桿塔結構受損。

原因分析：從所收集的7個具體實例分析，其共同點是覆冰厚度大大超過常規設計，事故發生時的荷載超過了按常規設計的荷載極限。據分析，輸電線路倒塔和塔結構受損事故直接原因，是由于罕見覆冰造成桿塔結構所承受的荷載超過了按常規設計的極限荷載，尤其是覆冰后的縱向不平衡張力和覆冰后垂直荷載大大超過鐵塔設計極限承載能力所致。

應對措施：發生事故的鐵塔宜提高設計覆冰厚度重新改造，復建的桿塔應適當提高縱向強度和抗扭剛度；事故段相鄰檔間高差較大或檔距相差較大的塔位，宜改成耐張塔或加強型直線塔。同時，根據運行情況為易覆冰、覆冰明顯偏大或相鄰檔覆冰相差較大等確認存在微地形、微氣候條件的局部區段，宜增加設計冰厚標準進行改建，并確定適當的覆冰驗算條件。

(源自：中國工業報)
電網設計標準將推陳出新

值得一提的是，舊標準電網難抗極端天氣已經得到業界的共識，冰凍災害催生電網重建設防新標準已提上日程。

分析認為，雪災使電網嚴重受損的原因是線路覆冰遠遠超出了國家標準的設防范圍,在全球氣候變暖的大背景下,暴風雪、強臺風等各種極端天氣頻發,隨時威脅著電網設施的安全運行,原來的設防標準已經難以適應新的要求。資料顯示，目前戶外開關設備、避雷器和絕緣子覆冰設計的最大厚度為20毫米，這一設計標準未能經受住今年冰凍災害的考驗。

為提高電網抵御特大冰雪災害能力，提升電網應急抗災水平，擬修訂的輸電線路設計國家標準將全面提高。今后將參考技術可行、經濟合理、工程可靠的原則，適度提高電網建設標準；推行電網差異化設計原則，提高重要線路的抗災能力；充分積累電網設計基礎信息，為電網建設提供完整可靠的設計依據；建設堅強電網，保障經濟社會快速發展。

根據這一輸電線路設計標準的思路，輸變電設備產品標準的相關要求也要相應提高。同時，根據用戶的要求相應提高設備的設計標準和設計裕度。

提出電網重建五點建議

經過調研認為，今后有關部門應將融冰作為一個重要課題進行深入研究，同時為電網重建提出五點建議。

一“避”，建議輸電線路建設避開風口（例如：京珠高速公路是南嶺山脈的風口）及微氣候地段。二“抗”，建議提高設計標準，根據設備電壓等級和重要程度、氣象重現期，確定設計覆冰厚度。三“卸”，建議通過改進導地線線夾及金具的結構，在超厚覆冰的情況下將輸電導線釋放，保證鐵塔不倒，減少重建工作量。四“重”，建議規劃輸電線路的“戰略通道”。在設計輸電線路時，提高關鍵線路的設計標準。遭遇極端氣候、遇到災害時，保障“戰略通道”可正常送電，以確保國計民生的最低需求。五“保”，建議重要的負荷中心應保留受端電源點的支撐，以保證城市最低負荷的需要。

相關鏈接 電網設計建設標準將全面提高

由于輸電線路覆冰厚度大大超過國家規定的設計標準，為保證嚴重自然災害條件下主網安全穩定運行，國家電網公司研究制定了《電網差異化規劃設計指導意見》，制定了系列電網建設的企業標準用于指導災后電網建設和后期改造。在此基礎上，將全面與國家相關的標準制定部門通力配合，不斷完善相應標準。

據了解，此次電網設計標準是35千伏～330千伏電網設防標準由15年一遇提高到30年一遇；500千伏電網設防標準由30年一遇提高到50年一遇。750千伏電網設防標準為50年一遇，正在建設的特高壓工程災防標準為100年一遇。將對現有線路設計規程規范和技術規定進行認真梳理，對需要提高標準、修訂完善的具體條款，開展深入的對比分析與測算，并修訂形成《110～750千伏架空輸電線路設計技術規定》及《電網差異化規劃設計指導意見》。

(源自：中國工業報)