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1、关于特高压变电站防洪设计标谁的探讨;关于特高压变电站防洪设计标准的探讨.J:.:二._-:.:=.=一:.二=:.:.:二.:一:二:关才特高压变电站防洪设计r标谁的探讨刘德平(中南电力设计院,湖北武汉430071)摘要:通过分析特高压变电站柱电力系统中的重要性.指出特高压变电站的防洪标准应大于等于特大型火力发电厂的防洪标准.结合我国特大型城市和特大型工矿企业的防洪标准水平,以及水库设计防洪标准中按地形地貌分类的方法,引入设计标准和校核标准的概念,拟定我国特高压变电站的防洪标准.关键词:特高压;变电站;防洪标准.中圈分类号:TV12文献标志码:B文章编号:1671-9913(2006)06-0
2、029-03DiscussontheDesignStandardofFloodControlofSuper砸ghVoltageLIUDeping(CentralSouthernElectricPowerDesignInstitute,Wuhan430071,China)Abstract:Thelimitationofthestandardforfloodcontrolofelectricpowerengineeringispointedoutinthispa-per.Anewconfirmmannerofthestandardf0rfloodcontrolofsupersighvoltagei
3、sgiven.Keywords:extrahi【Shvoltage;transformersubstation;floodcontrolstandard.1问题的提出随着我国西部水电资源的不断开发,特高压输变电工程的建设正逐步展开.由于水电开发大多位于西部高海拔山区,变电站或换流站的选址在地形上十分困难,目前金沙江外送工程送端换流站的站址大多位于山丘,有的站址还占用现有的排洪沟渠,因此特高压变电站或换流站(以下均称之变电站)的防洪设计显得尤为重要.现行的国家标准防洪标准(GB50l一94)对于高压和超高压输配电设施的等级和防洪标准作了规定,但对于特高压的防洪标准并不明确,如当电压等级5ookV
4、,相应的防洪标准(重现期(年),下同)100年,对于特高压交流(电压等级为1000kV)或直流(电压等级为800kV)是采用100年一遇,还是大于100年一遇?当采用大于100年一遇时是采用200年,还是300年或其它更高的防洪标准?具体执行时很难掌握.目前电力行业标准也没有明确的规定.本文根据作者对相关问题和防洪标准的研究,对我国特高压变电站的防洪设计标准进行了分析,以期为今后特高压变电站防洪标准的制定提供参考.2研究特高压变电站防洪标准的必要性2.1特高压变电站在电力系统中的重要性如金沙江一期工程溪洛渡,向家坝水电站?收稿日期:2006.08.07作者简介:刘德平(1966.),男,湖北仙
5、桃人,高级工程师,主要从事工程水文气象研究,曾发表论文l0余篇.专着1本.逝匆勘糊凝2删宰q2爿嚣圆期29输电系统采用3回800kV直流输电方案,每回规模640万kW.其中,向家坝换流站规划远景lO回5ookV出线.可见,就电能规模而言,它远大于特大型火电厂的容量;就其影响范围而言,特大型火电厂机组输出电量采用的是多回路输电方案,一般而言,一,二台机组的故障可能不会影响到整个电力系统的安全运行;而对于特高压变电站而言,其安全运行不仅关系到电站或电厂的巨大电能的输出,而且影响到换流站接入系统的安全稳定运行.可见,特高压变电站在电力系统中的重要性不亚于特大型电厂的作用,因此,特高压变电站的防洪标准
6、亦应不低于特大型火电厂的防洪标准.2.2特高压变电站所面临的防洪问题(1)当特高压变电站位于较大的山区性河流时,如果上游已建水电工程,当其达到一定的防洪设计标准和具有一定的防洪库容时,水电工程可以对下游的变电站的防洪起到一定的保护作用,减少变电站遭受洪水威胁的几率.站址也可以选择在较高的地势上,避免受到上游洪水影响.(2)当特高压变电站位于小山丘或山间洼地时,站址就会遭受站址区域的小流域山洪袭击.站址的防洪除了设计时考虑站址排山洪措施外,不存在其它的防洪措施.也就是说,当特高压变电站位于小山丘或山间洼地时,站址的防洪完全依赖于按设计标准设计的排洪沟,一旦发生超过设计频率的设计洪水时,就会影响变
7、电站的安全运行.(3)当特高压变电站位于大型河流中下游平原地区时,由于大型河流中下游防洪是在各种综合防洪措施下(防洪预报,水库拦洪,堤防工程,分蓄洪措施等)得以保证,因而当特高压变电站位于这类地区时,其防洪设计与整个地区的防洪体系不可分割.在区域防洪安全得到保障的时候,站址的防洪安全就得到保障.(4)当特高压变电站位于中小型平原河流地区时,站址的防洪须要依赖站址自身的防洪措施,如站址标高高于设计洪水位.在这种情况下,当河流洪水超过设计标准时,站址就会遭受洪水威胁.30电物勘测盘卑垄剜鲭固期综上所述,当特高压变电站站址位于有控制性防洪工程措施的地区时,特高压变电站的防洪安全依赖于该地区的防洪工程
8、系统;当特高压变电站站址所在区域没有控制性防洪工程措施时,特高压变电站的防洪安全须要依赖站址自身的防洪工程才能得以保证.2.3现行防洪标准存在的不足如上所述,在制定现行的国家防洪标准时,对电压等级为1000kV或800kV的输变电工程的防洪设计标准并不是很明确;电力工程的防洪标准只有一个设计标准,没有校核标准.如果采用统一的100年一遇的设计防洪标准,则当站址区域发生超过100年一遇标准洪水时,而站址的防洪措施又只有依赖站址标高或站址排洪沟等自身防洪措施时,站址的防洪安全就会受到威胁.就实际情况而言,不允许特高压变电站因洪水问题而影响其安全运行.最近几年不少地区山洪暴发,洪灾损失严重.如200
9、6年7月,不到半月时间我国接连两次遭受强台风袭击,其中碧利斯引发洪涝灾害造成612人死亡,208人失踪;格美又使得福建,江西,广东,安徽,湖南出现暴雨洪涝,山洪和山地灾害;尤为典型的是郴州市在两次连续的台风袭击中,两次洪水淹没街道3m以上,京珠高速公路两次长时间中断通行.山洪之所以如此泛滥,究其原因是因为山丘区洪水没有控制性的防洪工程(主要指水库工程).比较典型的还有位于西江边的梧州市,由于上游水库的防洪能力有限加之区间支流的来水量较大,梧州市在大洪水年份经常市区被淹.通常情况下,在小的山丘区河流(或山沟)兴建水库工程的经济意义不大,当一旦发生超过设计频率的暴雨洪水时,这些地区就会遭受非常大的
10、损失.但在平原地区,由于上游和邻近地区有控制性的防洪工程(水库,堤防,分蓄洪区等),因此平原地区的洪灾损失一般是在可控制范围内.如1991年7月的江淮洪水,1998年长江流域的区域性大洪水,主要的防洪对象(城镇,大型厂矿,铁路,公路等)没有遭受大的损失,这是因为整个防洪工程体系所发挥的作用,有计划的指挥调度能使洪灾损失控制在可接受的范围内.;关于特高压变电站防洪设计标准的探讨22,J:一:.二._-_二._,:=一=二:=.:.:.:二一:一:二:.3特高压变电站防洪标准的制定3.1我国城市,工矿硷业的防洪标准水平根据我国经济社会发展水平或人口分布,对于特别重要的城市其防洪标准为大于等于200
11、年一遇,重要的城市为200100年,中等城市为10050年.除电力企业外的其它工矿企业,根据其等级分别制定不同的防洪标准,如特大型工矿企业其防洪标准为200100年,大型工矿企业其防洪标准10050年.3.2火力发电厂防洪标准现行的防洪标准规定特大型火力发电厂(装机容量30010kW),其防洪标准大于等于100年;大型火力发电广(装机容量3001010010kW),其防洪标准为100年.为了补充防洪标准对特大型火力发电厂防洪标准制定中的不足,火力发电厂设计技术规程(DL5ooo-2ooo)明确,对于规划容量2400MW的大型发电厂,其防洪标准大于等于100年,其中对于风暴潮严重地区的海滨发电厂
12、(规划容量>2400MW)防洪标准取200年.3.3特高压变电站舫洪标准的制定特高压防洪标准的制定要从工程本身的防洪安全出发,考虑防洪工程的可实施性,也就是说,从安全和经济的角度来制定特高压变电站的防洪标准.根据以上分析,本文根据特高压变电站所处地理位暑是否有控制性防洪工程来制定特高压变电站的防洪标准.如2所述,特高压变电站在电力系统中具有重要的作用,因此,其防洪等级亦应高于一般的电力工程由于特高压变电站所处的地理位置的不同,特高压的防洪安全可能依靠自身的防洪安全措旌,也可能必须依靠工程所在地区的整个防洪工程系统.为此,本人结合我国特大型城市和特大型工矿企业的防洪标准水平,及水库设计防洪
13、标准中按地形地貌分类的方法(见防洪标准GB50201946.2.1),引入设计标准和校核标准的概念,拟定特高压变电站的防洪标准如表1.裹1特高压变电站的防洪标准区域防洪工程体系.地理位置工程地点具有100年一遇的舫洪a-at,系工程地点没有100年一遇的防洪工程体系防洪标准平原区,滨海区100年一遇的防洪设计标准l09年一遢的防洪设计标准.200年一遇的防洪校核标准山区,丘陵区100年一遇的防洪设计标准.20o年一遇的防洪校核标准注:山区,丘陵区由于洪水位变幅较大,应考虑校棱标准.3.4实际应用举例(1)某特高压变电站工程位于山丘区,由于站址自然标高较附近河流100年一遇最高洪水位高出30m以
14、上,因此可不考虑河流洪水对站址防洪的影响.但站址位于山坡,其一侧存在山洪影响,因此站址排洪的截洪沟应按100年一遇设计,200年一遇校核.(2)某特高压变电站工程位于山区河流中上游,由于上游水库调洪能力不强,站址附近河段水位变幅较大,因此站址处设计洪水位应按100年一遇设计,200年一遇校核(3)某特高压变电站工程位于长江中游荆州市r站址地面标高低于长江最高洪水位6m,但长江荆江河段堤防是在各种综合防洪工程措施下确保大堤安全,因此站址防洪不需要考虑长江洪水对其影响.参考文献:.】GB50201.94,防洪标准S.2DL5000-2000,火力发电厂设计技术规程s.瞧匆勘测谶豺2.卑02周嚣零期3i
