電網提高抗震能力手段：換、抗、避

每一次地震都為電網抗震積累了寶貴經驗

中國電科院抗震技術已在全國多地獲得成功應用

特高壓變電站設備和設計可應用于7～8度地震設防區(qū)

記者：近年來我國地震災害頻發(fā)，電網抗震能力逐漸受到各方關注，可否向我們介紹一下目前我國提高電網設備抗震能力的方式?國外地震頻發(fā)國家在電網抗震設計和應用上有哪些可值得我們借鑒的地方呢?

代澤兵：目前，我國提高電網設備抗震能力的主要手段,分別用一個字概括就是“換”“抗”或“避”。

“換”就是將重心高、地震易損性強的瓷類設備更換為重心低、地震反應小的設備，如封閉式組合電器(GIS)、復合式組合電器(HGIS)等等;“抗”就是大幅度提高設備的機械強度，來增強抵抗地震的能力，如增大設備斷面、采用高強瓷或復合絕緣材料等;“避”就是采用隔震或減震措施，通過增加輔助裝置改變設備本體的自振頻率，避開場地的地震波卓越頻率，同時由輔助裝置消耗一部分地震能量，避免由電網設備自身消耗所有的地震能量，減少地震造成的損失。

不過應該注意到，電網抗震是一個非常復雜的問題，目前我們基本上沿用了常規(guī)建筑抗震的設計理念。但電網設備的功能特點、震害機理以及震害影響等都與常規(guī)建筑結構有著本質的區(qū)別，因此其設防目標、評估方法、試驗要求等都應有其獨特性。相對來說，美、日、歐等地震多發(fā)國家或地區(qū)逐漸完善了電網設備抗震設計方面的標準體系，一方面通過提高設防水平來要求生產廠家提高設備的抗震能力，另一方面針對電網設施的結構特點，通過相關研究提出了一系列能降低設備地震反應的抗震構造措施，這些都是我國電網設備抗震設計中值得借鑒的地方。

記者：2008年《國家電網公司輸變電工程抗震設計要點》印發(fā)之后，目前的實際應用情況如何?電網抗震設計規(guī)范有哪些改進和完善?

代澤兵：在汶川地震之后，國家電網公司于2008年6月20日下發(fā)了《國家電網公司輸變電工程抗震設計要點》，對工程選址、場地地震評價、巖土工程勘察、結構抗震設計、建筑非結構構件抗震設計、配電裝置選型、設備選型、設備安裝及地震次生災害防治等方面均提出了比較明確的要求，也得到了設計與業(yè)主單位很好的遵循。

不過，由于我國電網存在電壓等級多、設備種類多、生產廠家多等特點，各設備的實際抗震能力也參差不齊，如要切實提高電網的實際抗震能力，還需要解決以下問題：

一是考慮到電網工程的重要性，應適當提高抗震設防水平，并建立嚴格的設備入網抗震能力許可條件，規(guī)范試驗方法和結果采信標準，促進設備抗震能力的提高。

二是要進一步推廣減隔震技術，進一步完善減震設計技術與減震裝置的研發(fā)，以滿足不同電壓等級和不同結構特點的電氣設施的抗震需求，并加快減震隔震技術的推廣應用。

三是繼續(xù)開展電網設施抗震方面的科研工作，并逐步由單體設備的抗震能力擴展到變電站甚至區(qū)域電網的整體抗震可靠度研究，形成完善的涵蓋設備能力、試驗鑒定、變電站設計要求、抗震構造措施等內容的標準體系，加強電網的整體抗震安全保障。

經過科研、設計、試驗、設備等單位的通力合作，新版《電力設施抗震設計規(guī)范》已于今年9月1日開始實施。相對于1996版設計規(guī)范，新規(guī)范做了較大改進，吸收了汶川大地震電力設施及電力設備受損情況的經驗和教訓，適當提高了電力設施的抗震設計標準;對電氣設施的動力抗震設計方法、支架動力放大系數、荷載效應組合以及地震試驗等提出了更明確的要求;增加了電氣設備的隔震與消能減震設計;適度增加了主廠房鋼筋混凝土結構布置的要求，對特別不規(guī)則布置提出了限制條件;補充了棧橋與相鄰建構筑物間在高抗震設防要求時的連接方式等內容;明確了抗震驗算桿塔的設計原則。

記者：從2008年的汶川地震至青海玉樹地震、今年的蘆山地震、甘肅定西地震，這5年間電網震害情況如何?

代澤兵：地震災害的一大顯著特征就是對電網系統(tǒng)的破壞，并由此引發(fā)的停電、停水、停產、火災、通信中斷、救援困難等一系列問題，因此相關國家將電網工程歸入生命線工程范疇，要求其具備更高的抗震能力。不過我國電網設施的抗震問題直到最近幾年才得到一些關注，但重視程度遠遠不及常規(guī)建筑結構的抗震，也不及公路橋梁、水工結構、輸油管線等行業(yè)，這主要與電力工業(yè)大規(guī)模發(fā)展的時間不長有關，相關研究工作滯后，相關規(guī)范不完善，相關試驗方法也不盡合理。

盡管我國也是地震多發(fā)國家，但我國關于電網抗震的規(guī)范要求也遠遠落后于美國、日本、智利等地震多發(fā)國家，一方面是設防水平偏低，導致設備的實際抗震能力偏低，另一方面規(guī)范只給出了原則性建議，可操作性也有待進一步加強。

隨著經濟建設的發(fā)展、電壓等級的提高、設計方案的優(yōu)化、設備類型的改進，每一次地震災害都為電網抗震技術的改進、設計規(guī)范的完善提供了寶貴的經驗。

記者：我國目前是否有已經投入使用的電網設備抗震項目，效果如何?據我所知，國家電網公司在四川巴塘500千伏變電站等3個站所進行了變電站抗震技術集成應用試點，可否向我們簡要介紹一下情況。

代澤兵：中國電力科學研究院所研發(fā)的電網減隔震技術已分別在四川下孟、甘肅臨江、云南清水海等新建變電站工程得到了成功應用，其中四川下孟變電站投運三年多來已