九寨溝Ms7.0地震四川電網受損分析及處置措施

， ，，(.國網四川省電力公司，四川 成都 600；.中國電力科學研究院有限公司，北京 009；.國網四川省電力公司涼山供電公司，四川 西昌 65000；.國網四川省電力公司電力科學研究院，四川 成都 600)

0 引 言

2017年8月8日21時19分，在四川省阿壩州九寨溝縣(北緯33.20°，東經103.82°)發生7.0級地震，震源深度20 km。

地震能量釋放巨大，對電網的破壞力極強，造成阿壩供電公司所屬的110 kV九寨溝變電站部分重要設備損毀，導致全站失電。下面收集了此次地震中相關地質和電網數據，分析了九寨溝變電站重要設備受損原因，利用衛星遙感資料解譯了九寨溝變電站周邊區域地質破壞的影響，提出了針對重要設備的隔振減震措施。

1 地震情況簡介

1.1 中國九寨百河強震臺記錄及分析

根據四川九寨溝7.0級地震強震動觀測簡訊，截至8月8日23時50分，共獲取了17組強震動觀測記錄，其中九寨百河強震臺(51JZB)的震中距最小，為30.50 km，如圖1所示。

圖1 九寨百河強震臺位置

九寨百河強震臺位于北緯33.2°，東經104.106°，東西、南北、垂直向加速度峰值分別為-129.5、-185.0、-124.7 cm/s2。該地震動與當地設計反應譜，以及近年來中國主要強烈地震震中反應譜的對比如圖2所示。由圖可見該地震動強度比汶川、蘆山等地震的記錄都要小很多。

圖2 九寨百河強震臺記錄反應譜

1.2 國家強震動臺網中心記錄

根據國家強震動臺網中心記錄，此次地震的最大烈度為Ⅸ度(9度)，等震線長軸總體呈北西走向，Ⅵ度(6度)區及以上總面積為18 295 km2，共造成四川省、甘肅省8個縣受災，包括四川省阿壩藏族羌族自治州九寨溝縣、若爾蓋縣、紅原縣、松潘縣；綿陽市平武縣；甘肅省隴南市文縣；甘南藏族自治州舟曲縣、迭部縣。九寨溝7.0級地震烈度分布情況如圖3所示。

圖3 九寨溝7.0級地震烈度分布圖

2 110 kV九寨溝變電站建筑物破壞情況分析

對110 kV九寨溝變電站內的建筑物破壞情況進行統計分析，結果如表1所示。

表1 震中地區九寨溝變電站建筑物的破壞力分析

根據分析結果，可見本次四川九寨溝7.0級地震對非設防結構、低矮短周期結構破壞力較大。鑒于變電站現在的建設標準均按照框架典型設計設防，判斷震中附近變電站建筑物受損情況較為輕微，僅變電站圍墻發生部分倒塌。這與實際勘察的情況也較為吻合。

3 變電站重要設備的破壞情況分析

3.1 主變壓器受損情況

九寨溝變電站110 kV主變壓器受損情況：1號主變壓器高壓側套管3相破裂漏油及中性點1019刀閘支柱斷裂。主變壓器未發生傾覆和位移。圖4為110 kV 1號主變壓器高壓側套管根部受損破裂漏油情況的實拍照片。

3.2 開關類及四小器設備受損情況

九寨溝縣漳扎鎮110 kV九寨溝變電站1號主變高壓側101號開關斷裂，隔離開關1011號、1013號傾斜及CT漏油。川九線151號開關(LW25-145)斷裂，隔離開關1511號、1513號傾斜及CT漏油。110 kV母線PT漏油。圖5為變電站部分開關根部斷裂的實拍照片。

圖4 九寨溝變電站110 kV 1號主變壓器高壓側套管根部受損破裂漏油情況

4 輸電線路受損情況

圖6 35 kV南黃線輸電線路 84號桿塔倒塌情況

35 kV南黃線(松潘城南站—黃龍站) 84號桿在地震中倒桿，其材質為水泥，原因系滾石砸倒線路桿塔，見圖6所示。8月10日用搶修塔臨時恢復。 另有1條110 kV川九線(川主寺—九寨溝)N169～170段因滑坡造成樹木倒塌搭在導線上，引發線路跳閘，8月10日17時許已排除故障恢復送電。

5 電網受損原因分析

九寨溝7.0級地震對電網影響情況總體較?。弘x九寨溝縣較近的國網阿壩供電公司有1條110 kV川九線和1條35 kV黃龍線以及松潘縣35 kV城南變電站的35 kV南黃線因地震發生跳閘；阿壩公司控股公司下屬九寨溝變電站全站停電；地方電力所屬的35 kV九火線跳閘；110 kV九寨溝變電站供電的甲蕃古鎮、九寨天堂國際會議度假中心失電。分析電網受損原因如下。

1)地震烈度超過了設防標準

此次地震震中附近最大烈度為9度，超過了九寨溝地區地震烈度區劃為8度的設防標準。

2)變電站設備套管材料為陶瓷材料，其固有頻率與地震波頻率接近，容易發生類共振而導致套管受損。

這類設備的固有振動頻率在1～10 Hz范圍內，與地震波頻率相接近，同時這類設備阻尼值較小，其主體材料瓷柱屬脆性材料，儲能能力小，因此在地震中極易因類共振影響使設備遭受破壞。多數設備破壞位置主要發生在套管根部，這是薄弱部位，與歷次地震情況吻合。

3)開關類設備重心高，動力放大效應顯著

開關類設備采用支架都是“頭重腳輕”，地震時易在瓷套管根部折斷。

4)輸電線路損壞主要由次生災害引起

此次地震對輸電線路的破壞，主要由滾石砸壞線路桿塔、滑坡沖垮桿塔、樹木倒塌引發跳閘等。

6 九寨溝地區地質變化的影響

基于加拿大的radarsat-2數據，已經獲得了可以用于干涉的圖像?？疾鞌祿|量，主要看相干性，產生干涉效果右部較好，左側較差。獲取的SAR圖像中的干涉條紋干涉不夠充分，但仍可識別并提取地表形變的數據。如圖7、圖8所示。圖9為九寨溝熊貓海子周圍震后遙感影像及解譯結果。

圖7 九寨溝地區InSAR監測提取地震形變場(數據來自中國科學院遙感與數字地球研究所)

圖8 九寨溝地區InSAR監測提取地震形變場(局部)(數據來自中國科學院遙感與數字地球研究所)

圖9 九寨溝熊貓海子周圍震后遙感影像及解譯結果(數據來自四川省測繪局)

監測結果反應，斷層東側失相干比較嚴重，西側約有5個干涉條紋(如圖7黑框所示)，可以推斷出此次地震形變場的范圍。監測得到的同震形變場進一步可用于震源參數反演等后續研究。

圖9中除了水體湖泊以外，淺色區域均為地震后地表變化、植被損毀的區域，反應出地震對該地區的地震動作用。

7 結 語

1)九寨溝變電站設防標準不足，造成重要設備如變壓器無法抗衡地震作用。應該采取措施，對主變壓器等重要設備增加隔振減震裝置，提高高烈度地區的設防水平。

2)地震導致九寨溝地區產生大量滑坡。應繼續關注地震次生災害鏈的影響，如滑坡泥石流、強降水、洪災的影響，以及對道路破壞的影響；加強監測，及時預警，確保電網的安全。

3)應繼續利用衛星遙感解譯、無人機巡航等先進技術，監測地震次生災害的影響，特別是對電網的影響。

[1] 戴嵐欣，許強，范宣梅，等．2017年8月8日四川九寨溝地震誘發地質災害空間分布規律及易發性評價初步研究[J].工程地質學報，2017,25(4):1151-1164．

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