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树木长太快 也可致大停电

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发表于 2013-11-4 10:22:42 |显示全部楼层
    基塔之间的电线长度是500米,但电线因自身重力会下垂,而树会往上长,树是导体,如果两者之间距离过近,就算没有接触,电流也有可能击穿空气对树放电,形成短路而造成故障。
  电网停电的风险永远不可能彻底消除,因此重要负荷点一般都有多重的供电路径,以提高可靠性。
  莫斯科大停电最初的起因仅是一次非常平常的短路事故;炎热天气下大量使用空调,给电网造成负担,是导致世界瞩目的美国加拿大大停电事故的客观原因之一……前日,华南理工大学电能质量与节能研究所副所长曾江做客由南方都市报、广东科学中心以及广州供电局有限公司联合举办的小谷围科学讲坛,详细介绍了世界上影响最大的几次大停电事故。曾江说,台风、大面积空气污染、冰雪灾害、地震,甚至一次交通事故都可能导致严重的大停电事故,广州也不例外。
  大停电由电网特性决定
  曾江说,电力系统是人类创造的最复杂、最庞大的能量系统。如果将南方电网中的能量用来加速一个一万吨的铁球,加速一个多小时后,可以直接将月球砸碎。但如此大的能量却无法大规模地储存,因此对管理有着非常高的要求。“就好比你说明天早上八点钟需要一辆车,我就要在这个时间点将车生产出来,而且还要送到你面前。”
  巨大能量的电网也说明人类文明对电能的高度依赖。各个发电站通过密集的电网,将能量输送到每个工厂、每个家庭。如果这张网中有某处节点发生了故障,电流会绕到其它线路走,给其它线路带来负担,如果超过极限,导致其它线路故障,就会引发连锁反应。如果连接发电厂的线路出现问题,发电厂产生的巨大能量无法消耗、又储存不了,等待它的只能是解列停机,要重新启动发电,必须要有电能将发电厂的大型设备带动起来才行。
  这些因素人们在设计电网的时候都考虑到了,也想到了对应的办法,设置了相应的保护措施。比如某个点发生了故障,自动保护装置会在不到一秒的时间内将它与电网断开,保证不影响整个电网的安全运行。“但是除了柏林,世界上没有哪个国家的电网没有出现过大停电的问题。”它们是怎么发生的呢?
  普通火灾导致震惊世界大停电
  中国的电网和俄罗斯的电网有些类似,2005年发生的莫斯科大停电事故,波及25个城市,约200万人口受到影响,造成的经济损失大约在15亿-20亿美元之间。曾江说,这个损失和美加大停电相比并不算太大,但在世界范围内造成很大“震动”,因为莫斯科对于俄罗斯来说,超过了其它首都城市之于一个国家的地位,且俄罗斯电网一向以安全可靠著称,人们很难相信,大停电事故会发生在莫斯科。
  曾江介绍,这次大停电事故的起因是当年5月23日莫斯科境内的恰吉诺变电站一个配电设备发生短路,一台变压器发生一个很普通的小火灾,这台变压器退出运行,也没有产生什么影响。到了第二天,这个变压器因为过热爆炸了,导致邻近的三台变压器及其它设备也遭到破坏退出运行。220kV电网到5个邻近的莫斯科城区、莫斯科炼油厂以及另外三个工厂的电力供应中断。这家炼油厂及周边的负荷只能由剩下的1条110kV的线路供给,严重过载。由于5月25日正逢用电高峰,恰切诺变电站的问题最终导致其他变电站及输电线路也出现了过载,连锁反应导致六回220kV线路跳闸,进而导致110kV电网连续跳闸,莫斯科周边的4个重要变电站停运……
  一系列的连锁反应导致大面积停电。5月25日,俄中央命令战略火箭部队启动军用紧急备用电源,保障民用需求。当天中午连锁故障才停止扩大,被限制在莫斯科及其周边地区。直到5月26日18:30,所有用户的供电才完全恢复,停电事故持续了29个小时。
  最先进电网发生了最严重停电
  曾江介绍,电网运行状况逐步恶化的累积效应是大面积停电的前奏。美国的电网是世界上最先进的电网,却在2003年8月14日发生了世界上最严重的停电事故。
  “8.14”大停电发生前三天,天气都非常炎热,激增的空调类负荷导致大量电力的长距离输送,到2003年8月14日实际负荷比预测负荷高出12%.不过,此时情况还在系统承受的范围内。但是连续几天下来,机组、线路开始渐渐出现故障。首先有一个68万千瓦的发电机停运,一条345kV线路跳闸,但由于调度中心分析系统和硬件故障等原因,调度中心迟迟未能察觉到问题,使得事态逐渐恶化。
  由于天气炎热,线路重载(但未过载)后发热严重,当天又没有风,散热减慢,导致导线变软下垂加剧,再加上线路走廊内的植物生长超过预计,多种因素导致三条345kv重要线路在低于输电线正常事故运行极限的情况下跳闸。每条线路跳闸停电后,都增加了剩余线路的负荷,造成一个电力公司控制地区电压的进一步降低……又一连串的事故发生,最终酿成了号称世纪大停电的史上最大停电事故。
  广州也存在大停电风险
  如果恰吉诺变电站的变压器没有出事,或许莫斯科大停电不会发生,如果线路走廊的植物及时修剪,或者调度系统长时间没有更新数据后调度员及时察觉到异常,美加大停电或许不会发生。那么,类似的大停电会在广州发生吗?
  对此,曾江列出了一长串风险因素:其中雷击、台风、大范围污染、高温、地磁暴、地震等自然灾害,以及人员的错误操作、甚至不及时修剪树枝,不及时清扫绝缘子等都是安全隐患。除此之外,还有各种意想不到的外力破坏风险。
  曾江举例说,1996年11月9日,一吊车司机违章操作,导致吊车误碰石景山电厂到八里庄的同杆并架双回线,导致包括钓鱼台在内的北京部分地区停电。另外,2008年冰灾也造成南方电网中粤北、贵州全省、以及湖南南部大停电事故。
  曾江说,广州现在与珠江三角洲已经构成了强大的电网,但是仍然有局部地区相当薄弱。珠三角的电网负荷密度过大,电网太强大,不代表不会生病,一旦生病会非常麻烦。此外,电网设备重载、满载现象日益增多都不是很好的现象。
  广州的树木也是一大隐患,曾江说,基塔之间的电线长度是500米,但电线因自身重力会下垂,而树会往上长,树是导体,如果两者之间距离过近,就算没有接触,电流也有可能击穿空气对树放电,形成短路而造成故障。
  曾江说,电网停电的风险永远不可能彻底消除,因此重要负荷点一般都有多重的供电路径,以提高可靠性。
  广州需加快智能电网建设
  虽然莫斯科、伦敦、纽约等诸多重要城市和著名电网都出现了大停电事故,但也有少数城市比如德国的柏林是一个例外。“德国人制造的设备非常可靠,甚至很多机械的设备到现在仍然运行良好,而且管理水平也很高。”曾江说,面对大停电的风险,广州供电局高度重视,一直从规划、设计、建设、运行到应急中心乃至黑启动进行了全面研究和部署。

  但曾江认为,要尽量避免事故,仍然要加强电网建设,适当超前,机体健康才是抵抗大停电最有效的手段。加快智能电网建设步伐,也将有效地降低大停电的危险。
  曾江介绍,智能电网是建立在集成的、高速双向通信网络基础上,通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用,实现电网的安全、经济、可靠、稳定、高效和环境友好的目标。智能电网有自愈的功能,在事故发生后,电网能自身解决以保证电力系统的安全性。
  不过曾江表示,智能电网也不是万能的,城市电网大停电的风险客观存在,电力用户仍然需要有一定的抗风险能力,要降低乃至杜绝大停电的风险,需要全社会的努力。(南方都市报)
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