電網損毀之因

　　作為受災最嚴重的單位之一，國家電網在這次地震中遇難員工300多名，并有多名員工失蹤，直接經濟損失超過120億元，其中四川公司超過106億元，初步預計震后恢復和重建需要投入資金346億元，災后重建資金將完全由國家電網自己承擔。地震之后，盡快恢復和重建在地震中受損的輸變電及配電設施，為災區人民生產生活重建提供電力保障，同時組織國內相關科研院所對電網設施的抗震性能進行研究，提高災區現有電網設施的抗震能力，防止災區現有電網設施在余震和以后的地震中遭受損毀，成為國家電網最重要的工作內容。
　　截至6月中旬，四川省電力公司在國家電網公司、國家電網公司系統內其他網省公司的支援幫助下，已經完成近92％的鄉鎮的通電工作。
　　這次地震災害造成了大量電網設施短時停運，部分設施損毀。此外，部分發電機組退出運行，大量用戶因受災停止用電，部分用戶供電中斷。地震災害發生后，未損毀或受損輕微的電網設施在短時間內恢復運行。電網運行方式得到了及時調整，可恢復的損毀設施正逐步修復。
　　
　　地震及余震引起大量電網設施短時停運
　　
　　這次地震及余震先后引起國家電網公司系統110千伏及以上變電站停運90座，線路停運181條，電力損失負荷685萬千瓦。其中，500千伏變電站停運1座，線路停運4條；330千伏變電站停運1座，線路停運1條；220千伏變電站停運14座，線路停運47條；110千伏變電站停運74N，線路停運129條。低電壓等級電力設施由于在震區分布數量較多，受到地震影響較大。
　　從受災區域看，四川省電力公司系統110千伏及以上變電站停運80座，線路停運168條，損失負荷452萬千瓦；甘肅省內公司系統110千伏及以上變電站停運4座，線路停運7條，損失負荷46萬千瓦；陜西省內公司系統110千伏及以上變電站停運6座，線路停運6條，損失負荷187萬千瓦。四川省作為地震中心區域，受災情況最為嚴重。
　　地震發生后，四川電網最大用電負荷下降452萬千瓦，主網剩余部分發電裝機與負荷基本平衡。甘肅電網震前網供負荷735萬千瓦，全省地震共損失負荷約45.7萬千瓦，其中隴南市震前最大網供負荷24.5萬千瓦，地震損失負荷20.5萬千瓦，負荷損失率為83.7％。陜西電網5月12日14時29分至14時39分，全網負荷從707萬千瓦降低至520萬千瓦，共損失負荷18萬千瓦。
　　
　　部分電網設施在地震中受損
　　
　　這次地震中，國家電網公司系統258座110千伏及以上變電站、204條110千伏及以上線路等設施不同程度受損。建筑物受損的110千伏及以上變電站共計258座，其中，500千伏變電站6座，330千伏變電站2座，220千伏變電站45座，110千伏變電站205座。從地區分布情況看，四川省內發生建筑物受損的110千伏及以上變電站216座；甘肅省內21座；陜西省內21座。受損建筑物中，主控樓、開關室發生裂紋乃至坍塌的變電站占據一定比例，圍墻倒塌或開裂現象也較普遍，共計60座110千伏及以上變電站圍墻受損；設備架構及基礎損毀數量較少，共計29座110千伏及以上變電站發生設備架構受損。
　　這次地震災害中，部分電氣設備損毀嚴重，尤其是質量較大或含有大型瓷套管的高壓設備。國家電網公司系統110千伏及以上主變壓器受損88臺，斷路器受損43臺(組)，隔離開關損毀39組，母線損毀9段，電流互感器損毀64臺，電壓互感器損毀13臺，避雷器損毀21支。此外，系統通信、安控及站內二次設備也有一定數量損毀。
　　此外，國家電網公司系統110千伏及以上輸電線路損毀204條。從地區分布看，四川省損毀110千伏及以上線路191條，甘肅省損毀7條，陜西省損毀6條。輸電線路在這次地震中受損數量較少，主要受損部位為桿塔和基礎。
　　
　　歷次地震對電網的破壞
　　
　　國際上，近年發生的多次強烈地震都對所在地區的電力系統造成了嚴重的破壞。在這些破壞性強烈的地震中，電力系統中高壓變電裝置的破壞尤其引人注目。如1989年發生的美國Loma Prieta地震中，230千伏與550千伏變電站破壞嚴重；1994年1月美國Northridge地震，電力系統的震害也集中于230千伏和550千伏變電站。1995年1月日本神戶地震中，一批770千伏和1275千伏變電站破壞；約20基線路桿塔發生基礎沉陷、塔身傾斜，另有部分線路桿塔的絕緣子震壞。1999年土耳其伊茲米特地震中，一個380／151千伏變電站中所有4個變壓器均因為基礎螺栓斷裂而移動了50厘米；6個主要的回路繼電器中的5個破壞，導致油從絕緣套管泄漏；另外，還有其他9座變電站的變壓器、開關設備和建筑也受到不同程度的破壞。2004年10月日本新渴地震，在輸電線路中，由于滑坡等造成1基線路桿塔倒塌、3基傾斜，輕微傾斜有20基；11個變電站受損，其中避雷器損壞1件，機器基礎下沉有21件；配電設備受損共有7566件。
　　在我國發生的地震中，也多次對電力系統造成嚴重威脅。1976年唐山大地震使電力系統遭受極大的破壞。從此展開了電力系統抗震的若干研究工作。1999年9月21日，我國臺灣集大地震對電力系統造成了非常大的破壞。這次震害的一個主要特點是高壓線路桿塔的破壞，這在以前的地震記錄中非常少見。地震中還有大量電力設備的破壞，特別是變電站和開關站設備的大量破壞。
　　
　　電網設施損毀的根本原因
　　
　　汶川地震電網設施損毀的根本原因在于地震烈度高于設防標準。震區內基本設防烈度為7度，考慮330千伏及以上變電站等重要設施提高1度設防，設防地震烈度也僅為8度，而此次地震實測最高烈度達到11度。
　　同時，電網設施的結構特點和所用的一些材料特點，也是這次地震造成電網設施受損嚴重的原因。高壓電氣設備的結構一般都有這些特點：變電站電力設備一般都有細長且為瓷質的套管，變電站內的各種開關一般都是高架的，且支撐結構一般都是瓷質的，容易在地震的作用下而折斷。變電站內的許多設備都是“頭重腳輕”，地震時易在根部折斷。
　　高壓電氣設備的絕緣部分均由瓷套管組成，其震害特點大多是瓷套管根部斷裂。震害的主要原因是：首先，陶瓷是脆性材料，抗彎性能很差，加上設備的結構形狀特殊，不僅又細又長，而且上部質量較大。地震時瓷套管的根部承受很大的彎矩，使瓷套管強度不足而斷裂。尤其是在瓷套管與其他材料的連接處，變形不協調加大了瓷套管的斷裂和損壞；其次，這類設備的固有頻率在1-10Hz范圍內，與地震波的卓越頻率相接近。同時，這類設備阻尼值較小，其主體材料瓷柱屬脆性材料，儲能能力較小，因此在地震中極易因類共振影響使設備遭受破