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[原创] 关于贵州湖南电力塔架倒塌的分析

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发表于 2008-2-14 15:17:56 | 显示全部楼层 |阅读模式
论坛上看到很多关于电力塔架倒塌的文章,有些网友说是因为设计问题,有些提及要用短路融冰等办法来除冰,因所学专业和此相关,就本人理解所及,转载并解释一下电力塔架和线路设计方面,以及除冰等方面的一些知识,其中关于杆塔和线路方面材料来自网上文章“说一说湖南电力倒塔的真实原因!”,线路融冰是个人搜集的一些材料,请各位网友指正。

  根据最新得到的资料和消息,此贴和跟贴中关于塔架及其受力分析和实际出入较大,实际情况是贵州湖南电力塔架倒塌主要是直线塔压倒,重冰区极少采用张力塔,压倒起因是覆冰太严重,平均覆冰达到110毫米,每个塔承受的压力达到36吨,而设计标准为承重4到6吨,这种天气十分罕见,一是温度低,负5度到0度天气持续了近一个月,湿度长期在85%以上,又没有刮风,所以形成了极强的垂直压力。过高的垂直载荷由塔身和导线上的覆冰同时引起,以下分析中关于导线自重增加的内容可供参考,关于张力塔的分析主贴和回帖中相关内容也多是介绍性说明,而非严密的理论分析和计算。


  首先讲电力线路的杆塔
  线路要架空就必须有两种杆塔-即一是直线塔、另一种是耐张塔,简单的比喻就是你要晒衣裳拉一根线,两端要固定在墙上,中间用竹杆撑起。竹杆就是直线塔,其作用就是挑起导线,一般只承受导线的自重,专业讲就垂直荷载。同时耐张塔也有了,即是晒衣裳固定的墙,所以电力线路线路最易出危险的是耐张塔,因为导线受张力架空后,沿导线纵向拉起的力全部挂在耐张塔上,即耐张塔要承受电力线路架空后的张力载荷,也就是要当成墙壁一样承受导线的拉力。

  再说导线:
  导线的标称截面,400/35,即400表示导线的铝股部分横截面积为400平方mm,35表示钢芯部分横截面积为35平方mm。(说明1:这种导线术语为钢芯铝绞线,钢芯是为了承受拉力,铝是为了载流,设计这种结构是基于力学,电气,经济方面综合考虑;说明2:湖南贵州省级联络调度系统为500KV线路,下级区市级线路为220kV系统,目前主要引起大范围停电原因为500kV省级联络线塔架倒塌。)当前500kV高压送电线路多为该型导线,然后每相导线有4根,一条线路为3相导线,共12根导线,还有两根避雷线。湖南的倒塌线路就 是这样的导线结构,架空在天上的共有14根线。

  关键因素之一:
  导线的自重,1米400/35导线的自重是1.511kg。
  按湖南的多年的气象条件,设计时冰厚为10mm。
  导线上履10mm厚的冰后的增加重量计算是: 1.04kg。
  计算式是y2=〔3.14*(d/2+b)^2-3.14*(d/2)^2〕*1000*0.9
  b是冰厚,d是导线直径,A是导线横截面积,冰密度0.9
  由此:每一米导线的上加冰后的重量是:1.511+1.04=2.551kg。

  按湖南的多年的气象条件,设计时冰厚为10mm。导线上履10mm厚的冰后的增加重量计算是:1.04kg.计算式是y2=〔3.14*(d/2+b)^2-3.14*(d/2)^2〕*1000*0.9
b是冰厚,d是导线直径,A是导线横截面积,冰密度0.9 由此:每一米导线的上加冰后的重量是:1.511+1.04=2.551kg。

  耐张塔正常设计时应承受的张力G是:
  2.551*1000米*4根子导线*3相=30.612吨。 取平均水平档距1000米 (多数为500~700米,考虑山区的连续上山档等因素取1000米)
  耐张塔的高度一般在20米左右。此30吨纵向拉力挂在塔上,对基础的扭力力距为20米,基础即按此不利的受力条件进行选取。
  耐张塔身要承受的扭力即为抗拒30吨的扭力力矩。

  而当履冰达到50mm厚时,代入计算式:y2=10.85
  G=(10.85+1.511)*1000*4*3=148.332吨。
  当冰厚为100mm时,y2=35.839
  G=(35.839+1.511)*1000*4*3=448.2吨。

  由此可见:
  50mm的冰产生的张力是10mm冰的148.33/30.612=4.85倍。
  100mm冰张力是10mm的448/30.612=16.63倍。

(有网友质疑此处受力分析,此部分内容为转载网上文章,我的理解是这只是介绍性说明,关于张力,扭矩的计算,严格说来是不准确甚至是不正确的,因此有网友说此处误把重力做张力,其实真正的受力和力矩分析计算当然不会这么简单,有兴趣了解的可以看后面的第118回帖及补充材料。)


  虽然线路设计取了2.5倍的安全系数。但是由于冰厚产生的荷载是平方关系的增长,耐张塔不可能按几十年不遇的天气条件来设计。如果为了抗拒100mm冰的而设计耐张塔,其塔身强度和基础强度都是不可想像的。在线路工程的造价中,铁塔投资占20%。而三峡到上海的线路2000公里,塔量为2000基以上,总造价为40亿元。单位造价为200万元/公里,如要每基塔均增加投资去抗衡50~100mm冰,电力线路的总体投资翻10倍左右。即达到400亿,按此推算,当前电力建设每年建设电力线路均在5000公里左右。按10倍的关系,即光电力线路建设即达到1000个亿。而一个国家级的三峡工程也不过 2000亿元。另外,电网投资均由电力企业自行投资,完全是为了保履冰而这样投资是不合理的,也不经济的,将会造成极大的浪费。

  至于网友质疑,为何导线不断而塔倒的问题,这是因为耐张塔要承受不利的力矩效应(塔高20米),而导线只单纯的承受纵向张力。在所有的导线中心均用钢绞线进行承力,在履冰时,首先崩溃的一定是耐张塔,再才是倒塔的冲击力挣断导线。这就好比用绳子拴到一棵树上,用力扯绳子,断掉的一定是树根,因绳子只受纵向拉力,故先断的是树,树断后,对绳子产生冲击,再断绳子。

  另:湖南的事件中,徇职的是在电力线路上除冰时,由于导线受损后,突然断裂,倒塔和导线掉下地面伤到线下的工作人员造成。

  北方未倒塔的原因是:天气干冷,塔身不会凝冰,导线上只是有附着积雪,没有大量挂冰,而且在设计时冰厚就取得大,般在30mm左右。而湖南的事故中,导线上全部凝冰达50~100mm,塔身及绝缘子上全结成了水桶。这样多的额外荷载均由铁塔来承受,远远超出了国家规定的铁塔使用条件。

  另外,有网友提出用短路办法来融化线路挂冰,从500kV线路设计的准则看,实际无法实施,因为对超高压长距离输电线路来说,为了减少输送功率在线路上的损耗,都要求尽量减少输电线本身的电阻,省级大区级电力线采用超高压,甚至未来的特高压道理就是在这里,提高电压可以减少线损,增加传输容量,建立跨大区的联接有助于电网互相支援和平衡。如果要采用电流发热融冰,对如此小的线路电阻,根绝欧姆定理,要产生足以融化大量冻冰的焦耳热,必然要采用极大的电流,如此一来必然会对高压线路两端的一次二次设备造成极大的损害,因为高压输电线路两侧变压器,开关等相关一次设备都是根据运行条件设计的,另外所有二次保护设备整定也是依据常规和常规下的异常设计的。对部分输油管道,的确有采用自控温电缆加热来解冻,保证油管内油不凝固,但电力系统似乎还没有这方面的大规模成功运用,即便发达国家也是如此。

目前除冰技术就世界范围内来说还是要依赖手工加半机械,如此恶劣的天气,除冰难度和危险度可想而知,不幸遇难的三位电力工作者值得敬佩。手工除冰靠人工拿橡皮扳手、木棍一点一点敲,使用橡皮扳手和木棍是基于绝缘的考虑。在国外还能靠直升机把人送上去,如此可以提高效率。国内航空管制严厉,各部门协调,尤其是和部队的协调恐怕比较困难,况且这些操作也要军队和地方有关部门平时协同训练,否则象现在这样临时拼凑大概已经没有意义,只能依赖人工努力了。

  对湖南贵州这样主干线塔架倒塌,直接的后果可能是省级电网裂解,即500kV电网停运,省级电网分裂为几个220kV电网单独运行,个别覆盖联络不到的区域停电,单独运行的电网本身是比较脆弱的,所以必须尽快修复主干网,联络各个独立运行的200kV电网。另外为了缓解用电压力,应该尽快把各种备用以及已经停运的电力设备临时运转起来,比如小火电机组,小油电机组;另外应该加强电网稳定性监督,区别不同电力负荷,全面保证民用电,公用设施用电,对个别耗电大户应该采取临时措施加以限制,待度过用电高峰时期再做其它考虑,一般而言,春节是冬季一个用电高峰时期,根据目前电力系统的能力以及天气情况,主干线,特别是对大量杆塔倒塌的地区,修复时间可能比各位网友预期的要长,因为现场清理,线路重新架设,调试,以至最后稳定运行需要相当长时间,乐观估计对情况比较严重的贵州省,全面恢复供电应该要到4月份,在此之前,只能采取临时措施,尽量保证生活和公共设施用电可靠;对情况相对较好的湖南省,供电可望在半个月到20天左右恢复正常。




  

 楼主| 发表于 2008-2-14 15:19:20 | 显示全部楼层
另外补充一些线路除冰的材料:

线路除冰可以分为三类:
1.  热力熔冰;
2.  机械破冰;
3,其它办法,如超声,电磁脉冲等。

热力熔冰对超高压线路没有运用。

机械法包括以下几类:

现场处理:
手工除冰
直升机加人工
猎枪

滑轮刮铲:
目前看来这种方法值得推荐,或许可以提高效率。(个人看法)

机械振动法:
这种办法需要很强的振动源,对覆冰很厚情况效果如何不清楚。

超声法:
主要用于军事。

气动脉冲:
主要用于军事。

电磁脉冲法:
目前主要用于军事。

选用何种方法要考虑实施人员的安全和装置成本、效率、耗能等因素。






 楼主| 发表于 2008-2-14 15:37:01 | 显示全部楼层
输电线路除冰防冰技术综述
蒋兴良 张丽华
下载全文
[全文大小:124 K]

高电压技术
订阅本刊
国际标准刊号:ISSN 1003-6520
国内统一刊号:CN 42-1239
摘  要:

对现有的热力,机械的被动防冰技术等从能量效率和实用性等方面进行经济技术比较和综发纳出除冰研究的不同发展阶段在不同领域里可除冰或确认有防冰作用的30余种冰防冰技术。结果表明:虽然热力除冰技术得到了发展,但消耗大量能量,从能量角度考虑,建议采用机械除冰技术。并提出了输电线路除冰技术研究方向。
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关 键 词:

除冰 防冰 输电线路 技术综述
文章出处:

《高电压技术》-1997年23卷1期-73-76页
High Voltage Engineering
分 类 号:

TM726
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    *.*.*.*   2008-2-2 18:22:20      








中国部分省份出台政策减免收费公路车辆通行费
2008年02月02日 17:51中国新闻网
中新网2月2日电   据国家发改委网站消息,为应对雨雪冰冻天气对公路运输的影响,及时疏导被堵车辆,保障人民生活必需品物资运输,做好春运期间旅客运输工作,有关省份出台政策,减免收费公路车辆通行费。

一、为及时疏导因雨雪冰冻天气滞留的车辆和人员,江西省所有收费公路、安徽省高速公路对所有车辆一律免收车辆通行费;广西自治区对所有从湖南进入广西的车辆免收车辆通行费;湖北省对和湖南交界的高速公路出现严重堵车时,免收被堵车辆的车辆通行费;湖南省京珠高速公路及沿线所有收费公路对因雨雪冰冻天气滞留的车辆免收车辆通行费;广东省韶关地区高速公路在因雨雪冰冻天气出现车辆滞留时,对所有车辆免收车辆通行费。

二、为保障抢险救灾等重点物资运输,广西自治区所有收费公路,对运送药品、成品油、天然气、电煤等物资,及执行除冰、电力抢修等任务的车辆免收车辆通行费;四川省所有收费公路对运输电煤的车辆免收车辆通行费。

三、为保障鲜活农产品运输,有关省份在鲜活农产品“绿色通道”免收车辆通行费政策基础上,扩大了实行车辆通行费减免措施的范围。河南、湖北、广西、重庆、贵州等省份所有收费公路,浙江省高速公路对运输鲜活农产品的车辆免收车辆通行费;湖南省除“绿色通道”外,对省内运输鲜活农产品的车辆高速公路减半收取车辆通行费,其他收费公路免收车辆通行费。

四、为做好春运期间旅客运输工作,江西省所有收费公路对客运营运车辆减半收取车辆通行费;广东省春运期间,高速公路对外省籍客运营运车辆减半收取车辆通行费。






 楼主| 发表于 2008-2-14 15:50:44 | 显示全部楼层
1 引言
在亚洲、蛾洲、北美洲等地区输电线路覆冰积雪非常严重,威胁着电力传输及通讯网络的可靠
性. 不少国家一直在研究防冰除讨:技术⋯, 目的旨在提供晟可靠的供电和通讯服务. 目前不仅辅电
和通讯部门对除球技术极其关注,而且覆冰给航空、航海、交通运输部门也带来丁巨太损失. 一些
国家的航空部门近来研究了新的除冰技术,这 技术非常有技, 并可用于输电线路导线除冰, 了解
各种除冰技术及现状, 对我国电力部门防止冰灾发电具有重要作用.
2 除冰技术综述
国内外除冰防冰技术可_月纳为30余种,划分为4类:1)热力熔冰法;2)机械破冰法;3) 自然被动法;4-)其它法.
对于已应用和正在研制的除防冰技术,其可行性的评价由几个方面考虑 即可应用于架空线的程度:耗能量: 除冰效果;成本及运作价格.
2】热力法
热力法包含丁g种措施(见表t),4种是针对电力线路的, 其中2种是在线路上通以高于『F常电流密度的传输电流获得焦耳热.1 982年Poh]m an和Landers采用的高电流密度熔冰r21;1 976年以来中国一直采用和1 993年 来加拿大Manitoba水电局采用的短路电流熔冰 1.在与输电线路有关的其它2种热力法中,一是1 987~t 990年日本Yasui、Yamamoto和Fuji等研制的电阻性铁磁线 , 另一是武汉高压研究所于1 988~1 990年研制的低居里磁热线.这4种热力除球技术是有效的.但需要高能耗(在1~】0kW/m 之间),即使其效率达到1 00%,这种措施仅在覆冰初期或对局部导线有效,男2种在航空领域普遍采用的除冰技术是针对飞行飞机和地面航空器的.其中,第一种技术使用热气对飞机前缘进行除球 : 需现成可用的热气源.第二种技术. 由地面航空器使用球点降低藏进行除冰, 但持久力有限.这两种技术应用到输电导线和地线的除冰时有困难,铁路除冰使用电磁波束, 如激光、微波和无线电波. 由于需要强幅电磁波束, 线路的除冰应用这种技术十分困难。
 楼主| 发表于 2008-2-14 15:51:22 | 显示全部楼层
线路覆冰问题在很多国家都是对电力影响比较严重的,比如俄罗斯,加拿大,美国,其高压线路不少也是处于易于形成覆冰的区域,加热除冰当然从理论上来说是可能的,工程上若不计成本,也可以实施,但这些办法目前看来都没有高效完全解决覆冰问题,依靠导线自身发热或者拌行导线发热从实际研究结果看,一是效率普遍不高,二是只能解决覆冰初期的问题,三是本身成本也都相当高,对电压等级高的线路成本问题更加明显,因为等级高截面大意味用作加热供电用的电源容量的提高或者伴行加热线路的增加。居里线加热前面回帖有提及,对前苏联研究比较多的可控硅整流供电直流加热融冰技术,最少也需要配备降压变压器,相应开关和刀闸,可控硅整流器及相应控制系统,连接待融冰线路和融冰装置的母线以及相应开关装置,对长距离超高压输电系统而言伴行这样一套装置费用是相当昂贵的,似乎未见在超高压输电中大面积推广。
其它你帖子中提及的热气、电磁脉冲法目前都不太成熟,要产生这么强的热气或者电磁脉冲是否本身也需要供电系统呢?否则其能量从何处获得?
 楼主| 发表于 2008-2-14 15:52:03 | 显示全部楼层
这一次倒塔实在也是太多了,需要全方位深层次的总结。
我想有几个问题可商榷:
1.我们所用的设计气象条件有无修订的必要,这些规范出自什么年代,最近30-50年全球气象都有所变化,我国是否有统计资料?在我国电力系统或相关部门有没有研究?
我们明白提高设计等级会有成本问题,但相比大范围倒塔如何呢?我还是担心在建的特高压线路把注意力放在避雷上而设计覆冰为10-15mm。
2.由于电荒,我们的电力部门集中精力铺摊子建电网上,对新技术开发和应用很保守(电力系统是几个最保守的部门之一)少有投资(包括铁塔用钢材)。
3.自从集中招标采购后轻技术重价格是明显的,甚至把招标后压低价格的部分作为实出成绩或利润。总觉得这些都是成熟产品,须知便宜无好货仍是有道理的。
4.笼断性的全国一张网(如特高压)还是分而治之的网好?为什么我们的电网如此脆弱不能互相支援?
 楼主| 发表于 2008-2-14 15:53:18 | 显示全部楼层
1,电力系统技术上是非常保守的部门,这是基于电力系统对安全稳定可靠的要求远远超出其它系统,比如电信系统,从应用上说,电力网一旦溃败对人生活的影响远远超过电信网络,从控制上说,电力网是一个要实时调节的超大型非线性网络,内含多种机械,电气,电子,计算机系统,要保证其稳定可靠运行,成熟成功的经验是非常重要的,即便在新技术日新月异的今天。

2,电力系统新设备,新技术在通过大量试验后,一般开始也只能在偏远或者相对独立的不重要网络上挂网运行,以免一旦出问题后影响电力网整体可靠运行。

3,目前气象条件的确变化比较大,设计规程是否有需要改变倒是值得考虑,但这一定是基于科学的分析,而不是因一时一事做出改变。

4,电力系统因前几年的电慌,这几年是大发展时期,期间招标有没有问题?我认为在低电压,区市一级线路中可能会存在较大漏洞,因为对低压线路,技术相对简单,在达到技术指标之后,按照现在的情况,那就看各个厂家的神通了。但在超高压线路中,我认为没有那个电力系统老总或者负责人会愚蠢到以身范险,一则对他们来讲没有必要,因为如果要从项目招标方面捞钱,大量低压线路已经足够,高压线路,超高压线路一旦出问题,并且查明是人为或者因腐败引起,按照目前电力系统的政策,肯定会严查严办。

5,电网以后会既分而治之,又加强电力监管协调,发展大区域之间网络互联,我国电网发展和经济发展一样,非常不平衡,从技术和管理上面难度很大,很多问题只能在发展中解决。

[此贴子已经被作者于2008-2-4 11:28:07编辑过]














个别塔架倒塌从技术上说是正常的,并没有隐含不倒的是不正常的意思,因为杆塔所受力,弯矩和扭矩在山区,在自然灾害下差别很大,总会存在薄弱和受危害严重的塔架,对此种远远超出设计规程预算的灾害情况,设计上是不可能取如此大的安全裕度的,但我并未说过电力系统完全没有责任,至少可以从以下几个方面多加考虑:

1, 能否加强线路在线检测,特别是对于人工维护检测比较困难的山区和复杂环境?

2,对如此严重的覆冰挂冰,如果在发现初期能够加强巡视,立即启动除冰应急措施,或许不至于造成如此大量杆塔倒塌;

3,发生灾害之后,应急预案是否足够充分,应对是否及时?是否能够及时保证紧急关键民用或者其它系统的供电,不至于给人民生活带来严重的影响?

4,大电网建设是否有疏漏环节?比如是否出现了过多考虑经济发达地区的电网建设,而对经济不发达地区是否存在不够重视的现象?

[ 本帖最后由 cplanning 于 2008-2-14 15:59 编辑 ]
 楼主| 发表于 2008-2-14 15:54:05 | 显示全部楼层
陶然:
1,我们理解电力系统非常保守的的原因,如您和“飘忽不一定001”网友所言电力系统“安全稳定可靠”始终是第一位的。据知我国的特高压是交流1000千伏和直流+/-800千伏,您也坦言在国际上尚无商业运行经验目前均降压运行,请教俄罗斯和日本等降压原因何在?

2,电力系统新设备,新技术须通过大量试验并在偏远或者相对独立的不重要网络上挂网运行的程序是重要的也是必须的。然而特高压似乎并不顾该游戏规则,原因何在?

3,我们同意气象条件设计规程的改变应基于科学的分析,而不是因一时一事做出改变的结论。据知该规程是很老的,几十年没有变过,建议相关电力科技基本统计资料验证修订该规程。

4,关于电力系统招标,您认为在低电压,区市一级线路中可能会存在较大漏洞,但在超高压线路中没有那个电力系统老总或者负责人会愚蠢到以身范险,因为“按照目前电力系统的政策,肯定会严查严办”。220千伏以上集中采购招标后,中标价越来越低,厂家间恶意竞争固然是重要原因之一,但主管权力部分低价中标政策是一种错误导向。试想,中标价等于甚至低于原材料价格的产品会是什么结果!

5,我们同意您关于“我国电网发展和经济发展一样,非常不平衡,从技术和管理上面难度很大,很多问题只能在发展中解决”的观点,也同意您回答“645513”网友中提及电力系统责任的几点考虑,应该还有更多的教训,希望能从技术和管理方面总结经验教训。
 楼主| 发表于 2008-2-14 15:54:32 | 显示全部楼层
国家电力监管委员会首席工程师顾峻源强调,中国电网建设的标准和国际上的标准是一致的,大家都是按照30年一遇的标准来设防的,所以不是说中国的电网薄弱。中国的电网包括中国的电力系统是非常坚强的。中国电网建设的速度这几年也是非常快的,国家电网的建设基本上满足了国民经济正常的发展需要。
   
    顾峻源称,这次确实遇到的是非常罕见的,而且持续时间非常长、累加效应非常严重的雨雪气候。任何国家碰到这样非常严重的持续时间这么长的雨雪冰冻气候也会发生类似的问题。顾峻源指出,中国现在电网发展的速度之快,也是全世界所没有的。从2001年到2007年全中国发电设备增长了三亿七千五百万千瓦。中国现在是全世界第二大电力装机的国家,仅次于美国。7年增长的装机数大概是一个半日本的电力装机总量。我们平均每年装机的增长在18.5%。
   
    随着社会经济的发展,全社会对电力的需求不断增长:从2001年到2007年,整个社会的用电量是增长了一万七千七百七十五亿千瓦时,年均增长是20.2%。这么快的发展速度也是世界上其他国家所做不到的。顾峻源称,这么快的速度、这么大的规模,电力发展过程中肯定会有矛盾。解决发展过程中的矛盾,要靠市场化的改革。中国的电网包括中国的电力系统是非常坚强的,而且建设坚强的电网,建设坚强的电力市场,也一直是我们这些年追求的目标。
 楼主| 发表于 2008-2-14 15:55:13 | 显示全部楼层
顾峻源说,按照国际通常惯例,按照三十年一遇的设防标准,它在三十毫米杆塔所承受的垂直载荷比十毫米的要增加百分之一百七十。三十毫米的覆冰要比十毫米的覆冰线路上的铁塔承载的纵向张力要增加百分之一百。我们的塔为什么倒的比较多呢?实际上现在这次罕见的雨雪冰冻气候确实超过了我们的设计标准,使得铁塔的垂直荷载和纵向张力大大地超过了它设计的能力。

  至于为什么不按照更高的标准来设防,顾峻源的解释是,如按照覆冰三十毫米进行设防,塔材的耗料要比现在增加三点四倍,造价可能要比现行的增加二点六倍。一方面这对资源是一种浪费,另外一方面,今后如果按照更高的标准设防,将承受更高的电价。

    中国国家电力监管委员会有关负责人今日在国务院新闻办举行的新闻发布会上表示,此次灾害损害严重是因为覆冰大大超过了供电线路的设防标准。这次灾害后将进行一次认真的总结,看是否有必要提高雨雪冰冻气候比较多的地区的设防标准。
 楼主| 发表于 2008-2-14 16:00:49 | 显示全部楼层
在今日国务院新闻办举行的新闻发布会上,
顾总说:
- 这次我们受到损失影响比较大的主要是在北纬二十五度到北纬三十度区域,这个区域包括四川的部分地区域、云南的部分地区、贵州的大部、江西的大部、福建的部分地区和浙江的部分地区,这些地区设防的标准一般是三十年一遇,也就是十毫米到十五毫米之间。这次遇到的冰冻雨雪气候平均的覆冰大概是在三十毫米到六十毫米,大大超过了设防标准。
- 我们的塔为什么倒的比较多呢?实际上现在这次罕见的雨雪冰冻气候确实超过了我们的设计标准,使得铁塔的垂直荷载和纵向张力大大地超过了它设计的能力。
- 这次灾害后将进行一次认真的总结,看是否有必要提高雨雪冰冻气候比较多的地区的设防标准。
- 这次确实遇到的是非常罕见的,而且持续时间非常长、累加效应非常严重的雨雪气候。任何国家碰到这样非常严重的持续时间这么长的雨雪冰冻气候也会发生类似的问题。
顾总还说:
- 中国现在电网发展的速度之快,也是全世界所没有的。
- 随着社会经济的发展,全社会对电力的需求不断增长:从2001年到2007年,整个社会的用电量年均增长是20.2%。这么快的发展速度也是世界上其他国家所做不到的。
- 这么快的速度、这么大的规模,电力发展过程中肯定会有矛盾。解决发展过程中的矛盾,要靠市场化的改革。
- 中国的电网包括中国的电力系统是非常坚强的,而且建设坚强的电网,建设坚强的电力市场,也一直是我们这些年追求的目标。

我们相信:雪灾会过去,电网会恢复。也真诚希期望:让我们的电网、电力系统和电力市场更坚强些!
 楼主| 发表于 2008-2-14 16:03:03 | 显示全部楼层
主帖受力分析部分只是说明性文字,如果要非常严密的分析,需要求解力,力矩平衡方程,分析计算比“无知者无畏网友”所说更复杂,更精密的分析需要数值计算软件的帮助,下面是稍详细的说明。

输电线路因为导线各档不均匀覆冰而产生不平衡张力影响线路的安全运行。其不平衡张力主要有以下3 个情况引起: 各档档距相差比较大; 相邻两基杆塔高差大; 外力( 冰、风等) 荷载在各档的不均匀分布。以上3 种情况存在时, 易造成输电线路耐张段内各直线档应力不一致, 进而使导线上出现纵向不平衡张力, 导致悬垂绝缘子串偏移和导线在线夹内滑动, 严重时会引起倒塔事故。 在以上各种情况中, 不均匀覆冰是引起不平衡张力的主要原因, 易造成大面积倒塔断线事故。如果要计算不平衡张力,首先要建立档距变化与电线应力间的数学关系,其次要计算悬垂绝缘子串偏移和两侧导线应力间的数学关系,施加边界条件,然后求解其联立方程组。输电线路实际参数组合千变万化, 往往需要对实际线路各种可能的不利情况进行计算, 找出最不利的情况, 分析最大不平衡张力可能发生在哪些杆塔上,是否超过杆塔所能承受的最大不平衡张力。对覆冰引起的倒塔事故,有人进行过这方面的分析,其简单结果如下:铁塔前后档距差过大, 当导线覆冰时, 铁塔前后档导线的张力差大, 铁塔承受的不平衡张力也就大; 铁塔所在档距的高差角较大时, 导线张力在水平方向的分量减少, 导线的水平方向张力差增加, 另一方面也增加了垂直档距, 使铁塔承受的垂直荷载增加。当铁塔处在档距或高差角很大线路段, 随着覆冰厚度的增加, 铁塔承受的不平衡张力必然增加, 当不平衡张力使铁塔的应力值达到材料的屈服强度时, 铁塔将失稳倒塌, 从而拉倒相邻的铁塔。而那些前后档距和高差角小的铁塔, 若没有其它塔倒塌所产生的拉力作用, 即便覆冰厚度达到2 倍设计值, 也不致于失稳倒塌。

陶然
 楼主| 发表于 2008-2-14 16:04:45 | 显示全部楼层
发改委调查灾区断电原因或调整电网设计标准

      遭遇百年不遇的冰雪灾害后,近日国家发改委工作组赶赴湖南郴州,对断电原因进行了调查。调查组有关负责人表示,经过这次雪灾后,今后中国应进一步完善电力应急机制。

  工作组由国家发改委能源局、国家电网公司和电力顾问公司的有关负责人和专家组成。在郴州送电的最主要通道   东江电厂到城前岭变电站,调查组看到几乎每根电线和每个铁塔上都背负着沉重的冰砣。在郴州,很多这样的冰块是从铁塔上掉下来的。

  据了解,郴州的最低温度是零下五摄氏度,中国北方很多地方的气温可以达到零下二三十摄氏度,为什么没有形成这样的冰呢?对此,中国电力工程顾问集团公司高级工程师梁正平介绍说,南方第一湿度比较大,第二气温在零摄氏度和零下五摄氏度之间,非常适宜上冻,在一定风的作用下冰的厚度还不断地增加。中国电力顾问公司总工程师吴云说,像这样的双回线铁塔,它的重量大概是6吨,但是现在结了冰后,重量大概达到50吨,是原来的6倍,铁塔就压垮了。

  调查组有关负责人表示,经过这次雪灾后,今后中国应进一步完善电力应急机制,在重灾区建立观冰站,在电网的设计标准上也可能将作出适当的调整。国家发改委能源局副局长王骏说,可能要根据不同的地区,根据覆冰的情况,在工程设计的标准上,在抗冰雪的能力上做一定的调整,提高输变站工程的可靠性。
 楼主| 发表于 2008-2-14 16:05:27 | 显示全部楼层
雪灾暴露中国能源储备不足
作者: 李北陵 来源: 侨报

  发生在中国南方地区的这次大范围雨雪冰冻灾害, 给煤电油运供应造成严重影响。截至目前, 全国共有17个省级电网电力供应紧张, 缺口达3990万千瓦。

  大面积拉闸限电, 50年一遇的雪灾无疑是的“罪魁祸首”,但天灾之外也有不能忽视的其他因素。连日来大陆媒体就披露了这样一组数据:至1月25日,中国电煤库存为2142万吨,不到正常库存的一半;全国因“无米下炊”而被迫关停的发电机组应发电量已升至4099万千瓦;存煤低于三天的火电厂有89座,涉及发电容量7795万千瓦,超全国总装机容量的1/10;华南大部分火电厂煤炭库存仅有两天用量;至上月底, 华南主要电厂煤炭库存从一个月前的130万吨降至70万吨, 比去年同期低40%。

  这些信息清楚地告诉人们, 电煤储备不足也是电力突然紧缺的重要原因。什么原因导致电煤储备短缺?中国发改委经济运行局副局长朱宏任认为, 大的原因有四:极端恶劣天气影响铁路运输;关停小煤矿造成供应不足;运输瓶颈存在制约; 煤炭需求量持续走高。

  这四条原因有根有据,不容怀疑, 却忽略了一个极为重要的原因:火电企业普遍存在库存概念陈旧, 储备明显偏低,以致无力应对可能发生的天灾。

  众所周知, 火电是二次能源,作为原燃料的煤炭是不可须臾断缺的动力源。中国的煤炭供求偏偏受制于两大因素:一是幅员广阔,储藏和煤种分布不均,被迫北煤南运,西煤东运;二是相对于巨大的人流和物流量,铁路运输能力尤显不足, 更呈季节性特点。这就决定煤炭供应脆弱,天灾导致供应中断随时可能发生。

  包括火电企业在内的煤炭大用户, 必须有危机意识,建立新的库存标准。目前大陆的火电厂普遍以10至12天为正常存量,以5天为警戒线,尽可能地把库存向煤矿和社会转移。这既不符合安全生产的要求,也与中国的特殊国情不适应。

  国际上,火电企业都把煤炭库存作为日常经营监控的重中之重,并纳入经营战略管理。比如, 美国火电厂的煤炭库存量要求保持在40天左右;日本则在保证火电有数十天运行库存的同时,将进口的大量煤炭埋藏于海底, 作为“战略库存”。

  笔者粗略计算,若参照国际上火电厂存煤的标准,中国国家电网直供电厂的库存量至少应在5000万吨以上。但从媒体曝光的资料看, 这些火电厂实际库存从未达到过该标准, 不及美国的1/2。可以设想,如果这些火电厂也有可供机组运行40天的储备, 何来三天大雪就面临断“粮”之虞?

  大面积待煤停机、拉闸限电,不是偶然;天灾不过是以极端的方式将煤炭储备断缺的危机放大而已。这次“事故”凸显电力企业“娇生惯养”下应对突发危机的脆弱。危害至少有四:电力企业自身陷入“痛苦”;危及社会民生,加重灾害造成的困难;迫使煤矿超能力生产, 加剧生产危险;让本来就为春运头痛的铁路运输更为紧张。所以, 火电企业应当反省,承担监管责任的相关机构也要反省,应该把煤炭当作战略资源来储备。
 楼主| 发表于 2008-2-14 16:06:00 | 显示全部楼层
电监会应急办发布应急快报(十三)

电力应急信息快报(截至2008年2月12日18时)。国家电力监管委员会应急办公室第一时间发布。
  
  一、电力运行情况

    总体来看,华北、东北、西北电网运行稳定。华东电网运行基本正常,福建电网与华东主网解列运行。华中电网除湖南、江西外运行基本稳定。南方电网除贵州外运行基本稳定。

  2月11日,全国日发电量69亿千瓦时,比2月10日67.88亿千瓦时增加1.12亿千瓦时,增加了1.65%;统调最高负荷30664万千瓦,比2月10日增加872万千瓦,增加了2.93%。

  2月11日,全国共有2个省级电网电力供应紧张,分别为云南、贵州。全国拉限电负荷622.3万千瓦。

  二、灾害天气对电力系统的影响情况

    1.湖南电网

    2月11日,湖南电网最大负荷805万千瓦,约为灾前正常负荷的74%。郴州市供电基本恢复,最大负荷18万千瓦。

  全省500千伏33条线路(含联络线)停运11条,占500千伏线路总数的33%。全省220千伏277条线路停运34条,占220千伏线路总数的12%;全省220千伏变电站(含电厂升压站)115座,全停9座,占220千伏变电站总数的8%。

  2.江西电网

    2月11日,江西电网最大负荷520万千瓦,约为灾前正常负荷的71%。

  全省500千伏19条线路停运6条,占500千伏线路总数的32%;11座变电站(含电厂升压站)全停1座。全省220千伏181条线路停运24条(比2月10日减少了2条,220千伏萍五线、埠渡线恢复),占220千伏线路总数的13%;63座变电站(含电厂升压站)全停1座。抚州地区13个县已有11个县恢复与主网相联(乐安县于2月10日20时恢复供电),仅有2个县(资溪、宜黄县)与主网解列,靠小水电等电源维持供电。

  3.浙江电网

    2月11日,浙江电网最大负荷1254万千瓦,受节日放假和局部灾情影响,供电负荷约为正常负荷的48%。

  浙江电网500千伏79条线路停运19条,占500千伏线路总数的24%;220千伏463条线路停运11条,占220千伏线路总数的2.4%。浙江温州、台州与浙江主网500千伏联络线仍受灾全停,仅以3条220千伏线路与主网相联。

  4.贵州电网

    2月11日,贵州电网最大负荷545万千瓦,约为灾前正常负荷的77%。

  贵州电网仍解列为四片运行。中西部电网(贵阳、安顺地区)通过500千伏安八线与南方电网主网联网运行,东部电网(铜仁地区)通过220千伏玉公线与湖南电网联网运行,东南部电网(凯里、都匀地区)、北部电网(遵义地区)孤网运行。目前尚有5个市县(凯里地区4个,都匀地区1个)未完全恢复供电。

  5.广西电网

    2月11日,广西电网最大负荷766万千瓦,约为正常负荷的78%。

  桂林电网主网运行正常。龙胜县孤网运行,依靠小水电和柴油机发电机(车)基本满足居民生活用电。

  6.其他地区

    福建电网、四川电网、广东电网、云南电网主网运行正常。

  三、电煤供应情况

    截至2月12日18时统计,至2月11日,直供电厂煤炭库存2370万吨(增加60万吨),平均可用12天,库存继续回升。另据了解,南方电网统调电厂煤炭库存600万吨(广东178万吨,广西94万吨,云南169万吨,贵州150万吨,海南9万吨)。目前,存煤不足7天的地区有:上海市(6天)、宁夏(5天)。

  存煤低于三天的电厂有24座,涉及发电容量1869.9万千瓦(占全国总装机容量的2.67%,占火电装机容量的3.37%),分别为华北4座,266万千瓦;东北1座,61.8万千瓦;华东10座,760.5万千瓦;华中3座,314.56万千瓦;西北3座,231万千瓦;南方3座,236万千瓦。

  四、电气化铁路等高危用户供电情况

    (一)京广铁路供电情况

    湖南电网向京广铁路白石渡、马田墟牵引变供电的2条线路仍在抢修。江西电网向沪昆铁路东乡牵引变供电的2条线路于2月11日开工抢修。

  (二)湘黔铁路和渝怀铁路供电情况

    2月12日12时,贵州省内电气化铁路33个牵引变电站中仍有9个尚未恢复正常供电(其中:都匀地区2座牵引变电站,凯里地区5座牵引变电站,铜仁地区2座牵引变电站),主要影响湘黔铁路和渝怀铁路相关路段供电。




信息来源:电监会
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