周长江 周雪婧

摘要 结合克拉玛依主要灾害天气特点，浅析大风、雷电、暴雨、雨雪冰冻等气象灾害对电力设施造成的影响，提出指导性的灾害防御措施。

关键词 气象灾害;电力设施;影响;防灾措施

中图分类号：P429 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2021）10–0097–02

电力设施的正常运行与气象条件信息相关，气象灾害对电力设施安全运行影响较大。克拉玛依位于准噶尔盆地西北缘，其地理位置及周边自然环境决定了克拉玛依是一个气象灾害多发区，自然环境恶劣，生态环境脆弱。由气象因素引发强大风、寒潮、冰雹、高温、雷电、雨雪冰冻等气象灾害天气频发。据统计，气象灾害每年都对克拉玛依市电力及石油石化、城市基础设施建设等领域带来一定的危害，造成的一定的损失，作为政府监管部门还是电力行业，要了解本地区气象灾害的特征，加强要对气象灾害的防御，提高电力系统防御气象灾害天气的能力[1]。

1 气象灾害对电力系统的影响

1.1 大风对电力设施的影响

大风灾害是克拉玛依最大的灾害，大风天气一年四季皆有发生。克拉玛依大风以西北风为主，大风日数平均每年为60.8 d，辖区内极大风速最大为45.4 m/s，其中最多年份为1957年，出现110 d，次多年份为1979年，出现91 d，最少年份为2016年，出现20 d，次少年份为2019年，出现24 d。

从1957—2019年克拉玛依大风日数月变化分布图上看，每年的1月、2月和12月大风出现频次较少;从3月开始，大风出现率逐渐增多，5月最多，月平均为9.8 d，其次是6月、7月，月平均为8.7 d，8月之后又逐月减少（图1）。

百口泉是克拉玛依风口风力最大的区域，其次是白碱滩和金龙镇。大风对输电线造成的影响主要有3种：倒杆断线、导线之间和导线与地之间放电、短路，引发火灾，造成大面积停电。2018年11月25日和2018年12月1日，冬季2场大风致使克拉玛依217国道两侧多条高压输变线路大面积断电，停电时间长，抢修难度大，给我市的石油、石化行业及城市公共设施造成了极大损失，直接经济损失数十亿。

1.2 雷电对电力设施的影响

克拉玛依市雷暴日数年平均为38 d，属于雷暴多发区，雷暴日数年际间变化差异较大;一年中以5—9月雷暴活动频繁，雷暴出现日数约占年总雷暴日数的92%以上。总体上，克拉玛依市年雷暴日数呈现出波动减少的趋势，尤其是进入21世纪10年代后，年雷暴日数减少趋势明显。

输电线路地处旷野，长度大，易遭受雷击。雷击线路形成的雷电过电压，沿线路传播侵入变电所，使电力设备绝缘承受很高的过电压，导致设备绝缘闪络;雷击也会造成线路发生单相接地短路故障，引发火灾，造成停电事故。据不完全统计，1996—2021年，克拉玛依区域共发生雷击事故22起，其中雷击电力线路造成的事故16起，其他事故6起，雷击电力设施造成的事故占73%。例如，2017年6月30日16：00，克拉玛依农业开发区枢农变电站遭受雷击，雷击造成35 kV撬装式开关柜烧毁，直接经济损失50万元;2017年8月1日15：18左右，新疆油田分公司准东采油厂彩南作业区2条10 kV高压线遭雷击停电，共导致 56口油井、11座计量站、33口水井的自动化设施受到不同程度损坏，造成直接经济损失约百万元[2]。

雷击对高压输电线路和变压器等供电设备不利影响，可以分为机械影响、热力影响和电磁影响。機械影响主要是各种建筑物（如电杆、烟囱和房屋等）被劈裂、倒塌;热力影响主要是各种导线、金属构筑物被雷电流熔化;电磁影响是对绝缘物加以很高的冲击过电压，从而可能引起闪络或击穿现象。

输电线路遭受雷击的形式通常有以下几种：（1）直击雷—闪电直接击在建筑物、输变线路、大地或防雷装置上，产生电效应、热效应和机械效应;（2）雷电感应——闪电放电时，在附近导体上产生的静电感应和电磁感应，它可能使金属部件之间产生火花;（3）雷击电磁脉冲——由于雷电流迅速变化在其周围空间产生瞬变的强电磁场，使附近导体上感应出很高的电动势;（4）雷电波侵入——直击雷或感应雷电波通过输电线路、通信电缆等金属引入线进入建筑物内，造成闪击而引起的雷击事故;（5）雷电反击—直击雷防护装置在引导强大的雷电流流入大地时，在它的引下线、接地体以及与它们相连接的金属导体上会产生非常高的电压，对周围与它们邻近却没有与其连接的金属物体、设备、线路、人体之间产生巨大的电位差，这个电位差会引起闪络。

1.3 暴雨对电力设施的影响

克拉玛依市年平均降水量为110.9 mm，其中独山子区年降水量最多，为205.8 mm，降水量自南向北逐渐递减，到乌禾区年降水量减至100 mm以下。受全球气候变暖影响，从20世纪90年代开始，克拉玛依市年降水量呈现增加现象，极端降水天气事件趋于增多，暴雨等强降水天气主要出现在6—8月[3]。

暴雨会在较短时间内引发洪水等次生灾害，冲毁电力铁塔造成供电中断，同时，地势较低处电力线路因积水浸泡、土质变软引起杆塔倾斜严重引起倒杆。暴雨还会使变电站积水，造成开关柜、环网柜等设备绝缘部分闪络放电、短路跳闸。例如，2013年7月6日13：00左右，克拉玛依市白碱滩区遭遇暴雨袭击，时间持续近2 h，降水量达到了49.1 mm，暴雨引发白碱滩城区发生洪水灾害，辖区跃北路、迎春路等部分市政基础设施和电力基础设施受损严重。

1.4 雨雪冰冻对电力设施的影响

克拉玛依市年平均降雪日数为58 d，降雪最早出现在9月24日，最晚在4月21日结束。年平均积雪日数为75 d，以1月出现的最多，平均达到了27 d，最大积雪深度达25 cm。低温雨雪天气易造成输变线路覆冰，如果覆冰过重，杆塔处于满应力临界受力状态，加上因导线融冰等原因造成荷载冲击，发生断线，导致杆塔断杆、倒塌，可对电力运行造成灾难性影响，造成大面积停电停水事故，对企业生产运行和人们的生活产生了巨大的影响。

2 气象灾害的应对措施

2.1 加强气象为电力部门服务

相关部门要加强气象服务工作，不断拓展气象服务领域，精细化气象服务内容;建立健全气象为电力部门防灾减灾服务机制，灾害天气发生期间，严格落实领导带班制度，做好天气监测和24 h值守;加强灾害天气预警，通过手机短信、微信及微博公众号、天气网等渠道及时发布灾害天气预报预警;建立常态化气象信息服务和专项气象服务工作机制，逐步提升电网应对气象灾害的能力。

2.2 全力建设电力系统的防灾体系

电力部门在收到气象部门发布的灾害性天气预警后，应立即启动突发事件应急预案，加大重要线路、变电站所和设备的运行监控力度，缩短巡视周期，增加特巡次數，全力做好防御工作。

2.3 提高电力系统的抗灾能力

在全球气候大背景下，一些电网基础设施难以抵御低温雨雪冰冻、地震、洪水、大风等极端气象灾害的影响，电力企业在自然灾害易发的地区建设电力工程，要充分论证、慎重决策;积极推进电力抗灾技术创新，及时分析总结各种自然灾害对电力系统的影响，科学确定电网设施建设标准;气象等部门要将电网安全相关数据纳入日常监测范围，电网企业要会同气象等部门在自然灾害易发区的输电线走廊设立观测点，统一观测标准，积累并共享相关资料;电力企业要根据本地区灾害特点，建立健全电力抗灾预警系统，形成与气象、防汛、地质灾害预防等有关部门的信息沟通和应急联动机制。

参考文献

[1] 郝东敏.提高电力系统防御气象灾害能力的探讨[C]//第26届中国气象学会年会气象灾害与社会和谐分会场论文集. 2009：520-524.

[2] 冯志江，吴萍建，方金江，等.克拉玛依市雷暴日数变化特征分析[J].贵州气象，2017，41（2）：48-52.

[3] 史昀.克拉玛依2011—2018夏半年降水特征分析[J].科技风，2021（8）：120-121.

责任编辑：黄艳飞

Impact of Meteorological Disasters on Power Facilities in Karamay

ZHOU Chang-jiang et al（Karamay Meteorological Bureau， Karamay， Xinjiang 834000）

Abstract Combined with the characte-ristics of main disastrous weather in Karamay， this paper analyzed the impact of meteorological disasters such as gale， lightning， rainstorm， rain， snow and freezing on power facilities， and puts forward guiding disaster prevention measures.

Key words Meteorological disaster; Power facilities; Influence; Disaster prevention measures