一場(chǎng)突如其來(lái)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(jìn)行。隨著(zhù)災后電網(wǎng)重建工作的進(jìn)一步開(kāi)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(wǎng)重建工作的首要前提。
　　據此，中國電機工程學(xué)會(huì )變電專(zhuān)業(yè)委員會(huì )、中國電工技術(shù)學(xué)會(huì )輸變電設備專(zhuān)業(yè)委員會(huì )、中國電器工業(yè)協(xié)會(huì )高壓開(kāi)關(guān)分會(huì )和全國高壓開(kāi)關(guān)設備標準化技術(shù)委員會(huì )聯(lián)合進(jìn)行了“關(guān)于雨雪冰凍災害對輸變電設備破壞和影響”的專(zhuān)題調研。由高壓開(kāi)關(guān)、變壓器、電瓷避雷器、輸電線(xiàn)路等業(yè)內專(zhuān)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(gè)省、區電力設備受災現場(chǎng)，搜集第一手資料，行程達5300多公里。
　　調研組專(zhuān)家以座談和實(shí)地考察相結合的方式，重點(diǎn)了解戶(hù)外一次設備斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、負荷開(kāi)關(guān)、變壓器、電抗器、電瓷避雷器和輸電線(xiàn)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(guān)性、真實(shí)性、分析性和科學(xué)性，現選登部分內容，以期能夠為災后電網(wǎng)重建工作提供更多的參考視角。
　　·專(zhuān)家視野
    今年初，我國南方地區遭受了一場(chǎng)歷史罕見(jiàn)的低溫雨雪冰凍災害，致使受災區域多達14個(gè)省，災害帶給人們最直接的感受是電力行業(yè)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(wǎng)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(wèn)題。
　　輸變電設備遭重創(chuàng )成因
　　資料表明，這場(chǎng)低溫雨雪冰凍災害，在很多地區其重現期超過(guò)50年。調查發(fā)現，由于受災地區積雪、冰凌載荷增加，出現冰凌閃絡(luò )、大風(fēng)舞動(dòng)、霧閃等現象，特別是覆冰大大超過(guò)標準規定的設計水平，導致輸配電線(xiàn)路桿塔橫擔或塔頭變形折斷，甚至傾覆，導線(xiàn)、地線(xiàn)斷股斷線(xiàn)和絕緣子、金具損壞，輸變電設施遭受巨大損失。
　　調查顯示：開(kāi)關(guān)類(lèi)設備覆冰厚度嚴重超標。
　　事故統計：惡劣天氣引起開(kāi)關(guān)類(lèi)設備覆冰厚度嚴重超標。按照國家標準的要求，開(kāi)關(guān)類(lèi)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(lèi)，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(guò)100毫米。調查表明，柱上開(kāi)關(guān)產(chǎn)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(chǎn)品部件損壞變形等。
　　原因分析：由于在融冰過(guò)程中，電流比正常運行時(shí)要大，在融冰過(guò)程中隔離開(kāi)關(guān)導電部分燒損現象較多。由此暴露出設備質(zhì)量及觸片材料、尺寸大小和接觸部位的裝配質(zhì)量等存在問(wèn)題。據對受損最為嚴重的GW16、17型隔離開(kāi)關(guān)類(lèi)產(chǎn)品分析，該產(chǎn)品設計結構復雜，防進(jìn)水措施不完善，導致冰凍期間隔離開(kāi)關(guān)外部和導電桿內部冰凍后不能操作。在受損的斷路器產(chǎn)品中最為常見(jiàn)的是分合閘線(xiàn)圈燒損嚴重，這是由于頻繁操作使線(xiàn)圈帶電時(shí)間長(cháng)，轉換開(kāi)關(guān)操作不到位而引起。
　　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(fā)生；選用技術(shù)先進(jìn)的封閉式組合電器、隔離開(kāi)關(guān)和復合式組合電器，提高設備應對災害的能力；提高開(kāi)關(guān)設備的制造加工水平；加強先進(jìn)科技手段的應用，積極吸取在線(xiàn)監測技術(shù)的實(shí)際應用經(jīng)驗。
　　調查顯示：變壓器類(lèi)產(chǎn)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(dòng)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(fā)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(xiàn)圈和套管損壞。
　　應對措施：建議有關(guān)單位對如何進(jìn)一步提高繞組抗短路能力，在特殊環(huán)境下適當加強外絕緣強度等課題展開(kāi)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(xiàn)路斷線(xiàn)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(xiàn)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(fā)生，已引起業(yè)界對絕緣子防冰閃問(wèn)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(fā)生閃絡(luò )；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(xiàn)路損失巨大。
　　事故統計：冰災事故中輸電線(xiàn)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(gè)具體實(shí)例分析，其共同點(diǎn)是覆冰厚度大大超過(guò)常規設計，事故發(fā)生時(shí)的荷載超過(guò)了按常規設計的荷載極限。據分析，輸電線(xiàn)路倒塔和塔結構受損事故直接原因，是由于罕見(jiàn)覆冰造成桿塔結構所承受的荷載超過(guò)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(guò)鐵塔設計極限承載能力所致。
　　應對措施：發(fā)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(xiàn)塔。同時(shí)，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(jìn)行改建，并確定適當的覆冰驗算條件。
　　電網(wǎng)設計標準將推陳出新
　　值得一提的是，舊標準電網(wǎng)難抗極端天氣已經(jīng)得到業(yè)界的共識，冰凍災害催生電網(wǎng)重建設防新標準已提上日程。
　　分析認為，雪災使電網(wǎng)嚴重受損的原因是線(xiàn)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(fēng)雪、強臺風(fēng)等各種極端天氣頻發(fā),隨時(shí)威脅著(zhù)電網(wǎng)設施的安全運行,原來(lái)的設防標準已經(jīng)難以適應新的要求。資料顯示，目前戶(hù)外開(kāi)關(guān)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(jīng)受住今年冰凍災害的考驗。
　　為提高電網(wǎng)抵御特大冰雪災害能力，提升電網(wǎng)應急抗災水平，擬修訂的輸電線(xiàn)路設計國家標準將全面提高。今后將參考技術(shù)可行、經(jīng)濟合理、工程可靠的原則，適度提高電網(wǎng)建設標準；推行電網(wǎng)差異化設計原則，提高重要線(xiàn)路的抗災能力；充分積累電網(wǎng)設計基礎信息，為電網(wǎng)建設提供完整可靠的設計依據；建設堅強電網(wǎng)，保障經(jīng)濟社會(huì )快速發(fā)展。
　　根據這一輸電線(xiàn)路設計標準的思路，輸變電設備產(chǎn)品標準的相關(guān)要求也要相應提高。同時(shí)，根據用戶(hù)的要求相應提高設備的設計標準和設計裕度。
　　提出電網(wǎng)重建五點(diǎn)建議
　　經(jīng)過(guò)調研認為，今后有關(guān)部門(mén)應將融冰作為一個(gè)重要課題進(jìn)行深入研究，同時(shí)為電網(wǎng)重建提出五點(diǎn)建議。
　　一“避”，建議輸電線(xiàn)路建設避開(kāi)風(fēng)口（例如：京珠高速公路是南嶺山脈的風(fēng)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(guò)改進(jìn)導地線(xiàn)線(xiàn)夾及金具的結構，在超厚覆冰的情況下將輸電導線(xiàn)釋放，保證鐵塔不倒，減少重建工作量。四“重”，建議規劃輸電線(xiàn)路的“戰略通道”。在設計輸電線(xiàn)路時(shí)，提高關(guān)鍵線(xiàn)路的設計標準。遭遇極端氣候、遇到災害時(shí)，保障“戰略通道”可正常送電，以確保國計民生的最低需求。五“?！?，建議重要的負荷中心應保留受端電源點(diǎn)的支撐，以保證城市最低負荷的需要。
電網(wǎng)設計建設標準將全面提高

　　由于輸電線(xiàn)路覆冰厚度大大超過(guò)國家規定的設計標準，為保證嚴重自然災害條件下主網(wǎng)安全穩定運行，國家電網(wǎng)公司研究制定了《電網(wǎng)差異化規劃設計指導意見(jiàn)》，制定了系列電網(wǎng)建設的企業(yè)標準用于指導災后電網(wǎng)建設和后期改造。在此基礎上，將全面與國家相關(guān)的標準制定部門(mén)通力配合，不斷完善相應標準。
　　據了解，此次電網(wǎng)設計標準是35千伏～330千伏電網(wǎng)設防標準由15年一遇提高到30年一遇；500千伏電網(wǎng)設防標準由30年一遇提高到50年一遇。750千伏電網(wǎng)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(xiàn)路設計規程規范和技術(shù)規定進(jìn)行認真梳理，對需要提高標準、修訂完善的具體條款，開(kāi)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(xiàn)路設計技術(shù)規定》及《電網(wǎng)差異化規劃設計指導意見(jiàn)》。