雷击-自然灾害对配电网的影响因素分析报告

自然灾害对配电网的影响因素分析报告一、研究背景2二、自然灾害对我国电力系统的影响22.1 冰雪灾害对配电网的影响22.1.1 冰雪灾害的概况22.1.2 冰雪灾害影响配电网运行的原因32.1.3 建立线路停运模型42.1.4 应对冰雪灾害的措施62.2 地震灾害对配电网的影响72.2.1 地震灾害概况72.2.2 地震灾害影响配电网运行的原因72.2.3 建立元件损坏模型82.2.4 应对地震灾害的措施102.3 台风灾害对配电网的影响112.3.1 台风灾害概况112.3.2 台风灾害影响配电网运行的原因112.3.3 应对台风灾害的措施122.4 雷电灾害对配电网的影响132.4.1 雷电灾害概况132.4.2 雷电灾害影响配电网运行的原因132.4.3 应对雷电灾害的措施142.5 其他自然灾害对配电网的影响152.5.1 洪涝灾害152.5.2 污闪灾害172.5.3 磁暴灾害18三、建立自然灾害对配电网的影响的评价指标193.1 基于直觉模糊粗糙集的配电网灾害实时评估方法193.1.1 监测数据的采集193.1.2 数据的直觉模糊化处理203.1.3 数据的属性约简203.1.4 灾害的实时评估流程213.2 基于层次分析法建立自然灾害对配电网运行影响的综合评估模型223.2.1 评价指标体系的构建223.2.2 评价指标的数学定义233.2.3 评价指标权重计算253.3 防御自然灾害的对策263.3.1 各类灾害对配电网影响的差异性263.3.2 针对各类灾害的不同解决方案273.3.3 防御灾害的措施29一、研究背景作为能源供应的重要组成部分，电网的发展模式面临重大抉择，其目标是提供可靠、清洁、经济的电力。随着经济和技术的不断发展，国内外电力行业和研究机构积极开展了一系列创新性的探索与实践，智能电网成为全球电力工业应对未来挑战的共同选择，而智能配电网是智能电网的重要组成部分。无论是传统配电网还是智能配电网，优质可靠供电都是关键目标之一。受技术条件限制，传统配电网很难实现灾害条件下的电力持续稳定供应，只能依赖事后抢修的被动防御模式，在全球气候变化导致自然灾害频发的大背景下，配电网亟需发展主动型灾害防御技术，减少灾害导致的重大损失。另一方面，随着智能配电网概念的提出及相关技术的发展，配电网已经具备了向主动型灾害防御方向发展的理论基础和技术条件，尤其是灾害条件下对社会生命线的供电保障能力成为一个重要选项。我国是一个幅员辽阔、地貌丰富的国家，各地区在经济发展、自然环境等方面都存在着较大的差异。改革开放以来，尤其是20世纪90年代以来我国经济快速发展，经济实力显著增强，但同时也存在着东部沿海地区和中西部落后地区经济差异明显的问题，中西部地区经济发展缓慢，与东区地区高速发展形成鲜明对比，区域的非均衡发展使这种差距在逐步扩大，东、中、西部地区产业结构、人均GDP等方面存在着不均衡的现象。其次，我国的自然灾害种类较多，发生频度远远高于世界平均频度，自然灾害造成的破坏程度和发生频度在地区间也存在较大差异，我国沿海、沿河和山前地带自然灾害发生的频度较高，而冰雪、地震、台风、洪涝等灾害对电网造成的破环较大。另外，各地区的地貌及河流情况、区域定位、发展政策、规划情况也存在着不同程度的差异。受全球气候变化的影响，许多国家和地区的气候出现异常，自然灾害多发并发，由此造成的电力系统损失严重阻碍了经济社会的发展，影响了人们的正常生产生活。近十年来，各国研究者都对此进行了大量研究。由于冰灾、地震等灾害对中国电力系统造成了毁灭性的打击，相关的研究越来越受到人们的关注。二、自然灾害对我国电力系统的影响2.1 冰雪灾害对配电网的影响 冰雪灾害的概况冰雪灾害通常包括冻雨(雨淞)、雾淞、湿雪等若干种常见形式。冻雨形成的原因在于地表和中低云层大气之间的温差。地表温度普遍较低，维持在0左右，而大气中低云层温度在0以上。云层中过冷雨滴一旦降到温度低于0的地面或物体上，立即冻结成冰。如冷雨滴长时间落在结了冰的物体表面上并不断积累，就会结成一条条冰柱，该现象也称为雨淞。雾淞是空气中水汽直接凝华，或过冷雾滴直接冻结在物体上的乳白色冰晶物，常呈毛茸茸的针状或表面起伏不平的粒状，多附在细长的物体或物体的迎风面上，有时结构较松脆，受震易塌落。雾淞生成于有雾而且气温在0以下天气。湿雪是云中的水汽向冰晶表面上凝华，更多的过冷水滴被“吸附”在冰晶上，冰晶逐渐增长，降落到地面便是雪花。当地面的温度在0 以上，会使雪花来不及完全融化就落到了地面，于是形成“湿雪”。这种现象在气象学里叫“雨夹雪”。2008 年，我国南方部分地区遭受特大雪灾，此次冰雪天气范围广、降温幅度大、持续时间长，导致电网设施遭受严重破坏，电网陆续发生输电线路倒杆、倒塔、断线等情况，引起大范围的电力供应中断，导致了交通阻塞、部分地区长时间停电等灾害性事故，给工农业生产和人民群众生活带来了严重影响。在这次罕见的冰雪灾害中，我国南方地区电网中贵州大部分地区、云南昭通地区、广西桂林地区、广东清远和韶关地区受灾严重，电网设施遭受了不同程度的损坏，影响了电网的正常运行和电力供应。据初步统计，截至 2008 年 2 月 26 日，南方地区电网累计因灾害而被迫停运的 10kV 及以上线路7 541 条，其中 110 kV 及以上线路 588 条；35 kV 及以上变电站停运 859 座，其中 110kV 及以上变电站270 座；已查明的 110 kV 及以上输电线路倒杆、倒塔及损坏合计 2686 基，断线 2576 处，电力通信光缆断线 106 条；受停电影响县市 90个，乡镇 1579个；灾害期间南方地区电网的电力缺额最大达14.82 GW。冰雪灾害对电网的影响具有以下特点：（1）冰雪灾害对电网运行设备影响大。部分变电设备支柱瓷瓶冰冻开裂，变压器、开关等注油设备滴漏加重，大风舞动使线路滑移、断线和瓷瓶撞碎，风偏、覆冰、融冰和大雾造成线路跳闸，部分线路倒塔或杆塔倾斜等灾害性事故均有发生。（2）随着电网规模的逐渐扩大，冰雪灾害的影响也越来越大。冰雪灾害造成缺煤停机不断扩大，机组故障停运频繁，输电通道稳定受限，电力交易被迫减少，电力供应缺口不断加大，被迫加强需求侧管理和实施拉闸限电措施，人民生产生活受到影响。（3）冰雪灾害等灾害性气候出现的频率虽然不高，但是灾害持续时间较长，每次造成的影响与损失巨大。2008年1月，在雨雪冰冻天气持续侵袭下，我国南方部分省份经历了百年一遇的罕见冰冻灾害，造成的直接经济损失达到1110亿元，电力系统的直接经济损失超过300亿元。 冰雪灾害影响配电网运行的原因冰雪灾害造成电网的输变电设备严重覆冰导致导线、地线舞动和绝缘子串冰闪；导线、地线断线；地线窜动、绝缘子、金具及杆塔损坏、倒塔等事故。导线结冰后更容易舞动，舞动一般发生在结冰过程中，而闪络一般发生在融冰的过程中。综上所述，冰雪灾害对电网的影响主要集中在倒塔断线与冰闪跳闸两大方面。（1）输电线路倒塔原因分析覆冰的影响因素一般主要包括气温、风速风向、空气中或云电过冷却水滴直径、空气中液态水含量，这些因素的不同组合确定了导线覆冰的形状、密度及厚度。而输电线路产生覆冰的气象条件为：气温及设备表面温度达到0以下；空气相对湿度在85%以上；风速大于lm/s。造成冰灾倒塔的直接原因，由于持续的低温使导线表面的覆冰无法融化，间断的雨雪使导线表面的覆冰越来越厚，覆冰厚度远远超出铁塔设计允许承受能力所致。而导地线覆冰引起的过大纵向不平衡张力，则是铁塔倒塔破坏的最主要原因。线路实际荷载过大引发断线和倒塔，线路覆冰后，产生的过荷载从方向可分为垂直荷载、水平荷载和纵向荷载。导线、杆塔覆冰的重量会增加所有支持结构和金具的垂直负载；覆冰也会使导线受风面积增大，此时杆塔所受的水平荷载也随之增加，线路因此可能发生横向倒塔事故；因为输电线路相邻各档之间距离、高度不同，使导线在覆冰时引起纵向静力不平衡，产生纵向荷载。当覆冰不均匀、自行脱落或被击落时，导线的悬挂点处会产生很大的纵向冲击荷载，可造成导线或地线从压接管内抽出，或者外层铝股断裂，钢芯抽出，或整根线拉断，如果导线拉断脱落，则最终的不平衡冲击荷载和两相邻档之间的残余荷载就会大大增加，发生顺线倒杆事故。同时，不均匀覆冰导致导线舞动使电力设备损坏，输电线路不仅承受其自重、覆冰等静荷载，而且还要承受风产生的动荷载。在一定条件下，覆冰导线受稳态横向风作用，可能引起大幅低频振动，即舞动。导线舞动会使相邻悬垂串产生剧烈摆动，两端导线张力也有显著变化，将引起差频荷载，从而导致金具损坏，导线断股，相间短路，杆塔倾斜或倒塌等严重事故。（2）冰闪跳闸原因分析绝缘子发生冰闪的主要原因有：空气及绝缘子表面污秽中存在的电解质使冰闪易于发生。纯冰的绝缘电阻很高，但由于覆冰中存在的电解质增大了冰水的电导率。由于冰闪发生前南方各地有一段干旱期，空气质量较差，雨淞时大气中的污秽伴随冻雨沉积在绝缘子表面形成覆冰，降低了绝缘子的耐压水平。绝缘子串覆冰过厚会明显减小爬距使冰闪电压降低。当绝缘子覆冰过厚完全形成冰柱时，绝缘子串爬距大大减少，耐压水平显著降低。通过对以往重大冰灾的调查发现，直线串发生闪络较多，耐张串、V 型串发生闪络较少。说明绝缘子串型对冰闪有一定的影响。其原因一是耐张串和V型串上冰凌不容易桥接伞间间隙；二是该类串型本身自洁效果好，串上积污量少；三是该类串型上难以形成贯通性水膜。冰闪引发线路跳闸，加剧了导线覆冰。根据冰灾期间线路运行情况的记录，线路绝缘子严重覆冰后首先发生冰闪跳闸，重合闸不成功导致线路停运，线路停运后更加剧了导线的覆冰，继而发生倒塔及断线。当运行线路导线的负荷电流足够大时，导线产生的焦耳热使其表面温度维持在0以上时，不易产生覆冰。当线路停运后，由于导线停止发热，在持续低温雨雪天气作用下其表面的覆冰就会加强，最后导致线路冰荷载过大发生断线及倒塔。 建立线路停运模型1. 故障率模型（1）覆冰厚度对故障率影响采用模糊语言所指定的模糊规则主要是根据 2008年电网遭受冰灾的工程实际并结合电网运行人员的经验得出的，下同。定义模糊语言变量表示线路的覆冰厚度并作为输入变量。其模糊词集定义为：其中B为线路的设计冰厚，该输入变量共有8个语言值。同时定义模糊输出变量的模糊词集为：（2） 融冰机对故障率影响应急措施是指采取各种措施降低突发事件发生的可能性以及突发事件发生后采取各种措施减小事件造成的损失，包括故障前应急措施和故障后应急措施。冰灾气候下的输电线路覆冰时的电网加固，融冰机的使用以及各种除冰措施实施等都属于故障前应急措施，可以不同程度的提高电网的抗冰灾能力。将计及直流融冰机对电网风险的影响。直流融冰机工作原理是通过对线路覆冰的实时监测，当冰厚达到一定值时（通常小于线路的设计冰厚如 10mm），启动融冰机，线路上直流电流产生热量应大于导线散热和融冰热量之和使线路的覆冰融化。通常线路的覆冰未达到设计冰厚前由于融冰机的投入线路的覆冰已全部融化，然后这一过程中存在较多不确定性，主要体现在以下几点：. 覆冰实时监测系统的可靠性和灵敏度，. 线路所处的实时运行环境（包括温度，风速等因素）与融冰机额定参数的差异性，. 多条线路同时覆冰时电力运行人员的决策。另外由于融冰机装置投资较大，在电网中未能大范围使用，因而在少数大面积极端恶劣的冰灾气候下，由于融冰机配置不足，多条线路覆冰迅速增长到较大的冰厚，此时最小融冰电流大于最大容许融冰电流时，无法对线路进行融冰，从而出现线路冰闪和断线的情况。2.线路的多点停运模型在调查和分析 2008 年电网在冰灾气候下的受损情况时，可以发现，覆冰严重超过电网的设计标准，多数线路不止一处故障，严重的甚至有几十处故障，并且由于覆冰导致杆塔受损，同塔双回或多回线路同时停运，即共因停运。为了方便的模拟恶劣气候下线路可能发生多点故障的情形，可将线路可以看成按照档距分为的 n 段线路的串联。设是各段的故障率， 是各分段的长度，每一分段的可用率和不可用度为 ，因此整条线路的等效不可用率为：若设线路故障为事件B，分段线路i故障为事件，则有 P(B)=Q， ；则由贝叶斯公式可得：若假设各分段的故障率和修复率都相同，则每分段的可用率和不可用率也相同，从而其后验概率也相同，即在已知线路故障情况下，每分段发生故障的概率也相同。若定义随机变量表示线路故障点数，则服从二项分布，该线路故障点数按下式进行计算： 跨越多个气候区域线路也可以类似分析，通过故障点数可以方便的描述恶劣气候下线路的多点故障情况。3. 修复率和修复时间 采用模糊建模，定义模糊变量表示线路的覆冰厚度。其模糊词集为：同时定义与线路覆冰厚度相对应的修复时间，其模糊词集定义：覆冰厚度和对应的修复时间隶属度函数可以类似建立。电网修复率（或修复时间）与故障后应急措施有关，选择“资源保障率”来体现应急措施对修复率的影响。资源保障率的定义为，在时间内，若某突发事件修复需要某种资源数目为，若 时间内，应急措施只能提供 0.6，则称此种资源的资源保障率为 0.6。资源保障率反映的是故障发生后为尽快消除故障所需的物资的充裕情况，这里可以指维修时设备或资源准备情况，可用模糊语言较好的表述，定义逻辑变量表征冰灾期间资源保障率，其模糊词集为：同时定义与资源保障率相对应的修复时间，其模糊词集定义为： 应对冰雪灾害的措施（1）提高设计标准，增强抗灾能力。实行差异化设计，山区线路适当提高设计标准，根据海拔等高线进行地域分区，适度提高线路覆冰设计标准，采用重型钢芯铝绞线，提高安全系数，提高导线抗覆冰能力，费用增加较低；档距大于120m的线路，应重点开展正确安装防振锤，减少导线自损；增加耐张段的设计，档距较大时应采取孤立耐张段，减少损失范围；加强线路路径的选择，可采用沿道路建设，如成本较高，也可采用导线穿越道路进行，以方便开展抢修，减少走山路、大跨越或者山背阴面。有条件地区可采用降低档距、采用双横担等方式进行补强。加强线路间的联络，主干线与重要分支线要装设分段开关，减少停电范围。设计要分析电杆、导线受力情况，要求导线的最大破断力不能超过电杆的最大承受力。（2）改进安装工艺，提高运行水平。在保证线间距离的前提下，应适当缩小耐张杆以及终端杆横担与杆头距离，减少电杆弯距受力。重视线路弧垂的检测，严格按照设计要求施工，保证应有的安全系数。对于不规范拉线金具应及时整改，顺线拉应装设在杆子顶部，加强杆头的保护通过改进安装工艺，加强线路的抗灾能力，是一种费用较省，见效较快的一种方法。（3）由于融冰时容易造成污闪，因此变电站及线路需调整外绝缘的配置原则，为防污闪设计改造工作提供依据。配置原则应包括：合理选择爬距有效利用系数，提出抗覆冰绝缘子的伞型要求，约束不同型式绝缘子的适用范围，确定RTV涂料和合成增爬裙的选型、安装使用方法，校核变电站内和线路的绝缘配合等。采取科学的态度，以试验结论为依据，避免主观臆断；准确理解各种防污闪制度、反措，因地制宜地采取措施，坚决避免投机取巧的做法；尽量采取永久性措施，以保证运行安全为原则；安装“风力清扫环”，利用自然界的风能，全天侯免维护清扫绝缘子表面各种积污，达到防治污闪的最佳效果。2.2 地震灾害对配电网的影响2.2.1 地震灾害概况近几年发生的强烈地震都对电力系统产生很大的破坏，而其对电力系统高压变电装置的破坏尤为严重。2008年，四川省汶川县发生8级地震，地震发生后,国家电网所属四川、甘肃、陕西、重庆4个省级电网受到影响, 主要为电气设备损坏，尤其是 500kV 及以下含有大型瓷套管的高压设备，包括：变压器、断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器等。累计停运35 kV及以上变电站245座、10 kV及以上输电线路3 322条；岷江流域6座水电站受到严重损坏;公司经营区域23个市(地)、110个县的供电受到影响。汶川特大地震使四川省电力公司遭受巨大损失.地震导致35 kV及以上变电站停运171座，10kV及以上线路停运2 769条，累计造成405.07万用电客户停电。灾害共造成电力公司系统财产损失达到106亿元，而估计恢复重建还需要346亿元。2013年，四川省雅安市芦山县(北纬30.3度，东经103.0度)发生7.0级地震。受地震影响，发电机组跳闸16台次，其中100MW以上机组5台，共损失出力1917MW，造成8.6万居民停电。电力系统的震害主要集中在发电、变电以及开关设备。地震导致大量的电力设备遭到破坏，特别是变电站和开关站的设备；输电塔的破坏；铁塔折断倒塌，带动连接的输电线断裂；悬挂母线的绝缘子被拉断；电力系统内建构筑物由于刚度和强度不足而极易发生震坏、倒塌。 地震灾害影响配电网运行的原因（1）电气设备的震害原因少油断路器和空气断路器等设备的典型震害表现为支持瓷套折断，且折断处多在根部，只有少数是在总高度的大约1/3处折断的。高压避雷器中以普通阀型的震害最重，其典型震害是安装在底部的元件折断；有拉线支撑的FZ-220J型避雷器，其折断部位多在支撑处，即距地面总高约1/2处。高压隔离开关的典型震害是支柱绝缘子折断，折断处一般都在根部金属法兰与瓷件结合部位；对于水平开断式隔离开关，有的震开导电杆而断电，也有导电杆与主轴、底架之间焊接部位折断的。电压互感器和电流互感器一般是带滚轮结构浮放在支架上的，其典型震害是从支架上跌落摔坏瓷件，拉断引线。此外，由于地震使电流互感器处于开路状态产生了高电压，短路后造成设备、线路被烧毁等次生灾害。地震中破坏的蓄电池大多因为蓄电池浮放在支撑木架或基础平台上，导致蓄电池移位、倾倒或跌落摔坏。变压器的震害表现为套管根部的断裂；变压器底座同轨道的焊缝破裂或底座从轨道里脱离出来；变压器的附属设备和地脚螺栓剪断；变压器潜油泵油管的损坏；弧光短路起火，变压器烧毁。上述电气设备多为体形细高、阻尼比小、且由脆性瓷件做绝缘套管或承重立柱，抗地震能力低，基本自振频率在110Hz之间，与一般场地地震波的主频率比较接近，在地震作用下容易发生共振。这是强震时造成电网失效、瘫痪的主要原因之一。国内外历次大地震中，高压电气设备被震断、震损的相当普遍，迫使发、供电中断，给国计民生和电力企业造成了重大损失，也给抗震救灾工作带来了严重困难。（2）输电线路的震害原因输电线路一般由输电铁塔和输电线组成，输电铁塔多采用热轧等肢角钢制造，由螺栓组装，输电线多采用铜线。由于输电铁塔是一种高耸结构，其抗地震损害的能力较低，震害特点多为铁塔中部的折断和底部支座处的倒塌，继而使得输电线拽断或导线张力过大引起的断裂。震害原因多是因为输电塔架的长细比较大，地震时顶部摇摆过大，超过钢材的容许抗弯刚度，导致铁塔折断倒塌，带动连接的输电线断裂。（3）母线的震害原因变电站内的母线分硬母线和软母线两种，硬母线是由铝管和铝线制成，软母线是由铝线制成。硬母线的破坏主要是支撑母线的支柱绝缘子在地震作用下折断造成的；软母线自身的强度很高，不易损坏，破坏一般是悬挂母线的绝缘子串被拉断。（4）电力系统内建构筑物的震害原因电力系统的建构筑物都是为电力设备的正常运行服务的，其结构形式多为高大、厚重的楼板和梁、柱，又因为电气设备的自重荷载较大，因此地震时，建构筑物由于刚度和强度不足而极易发生震坏、倒塌。例如，电厂的主厂房是由排架结构的汽机间和框架结构的除氧煤仓间连接组成，由于两部分的刚度相差较大，因此其连接处在地震作用下极易发生断裂。电厂内的锅炉框架，在地震作用下，框架不能承受地震引起的锅炉摆动的作用力而造成断裂。变电站内的主控制楼比较空旷，抗侧移刚度较小，屋面往往采用重型的钢筋混凝土屋面板和薄腹梁，因此在地震中也表现出较弱的抗震可靠性。 建立元件损坏模型（1）变电站元件损坏概率模型电力系统一般由发电、输电、配电等环节组成。工程抗震主要考虑发电厂、输电线路和变电站的抗震性能。由于发电厂的数量相对于变电站的数量要少得多，通常1个地区仅需要1座或几座发电厂，而且随着高压输电线路的发展，发电厂的位置可以不受限制，这样发电厂可以建在地震活动性相对弱的地方。变电站由电力变压器、配电装置、二次系统及必要的附属设备组成。变电站系统的抗震可靠性取决于变电站的建筑设施与变电站的电气系统。原则上变电站元件损坏概率应为建筑物设施与设备的联合损坏概率。建筑设施的易损性一般用震害指数来反映。震害指数是指结构在预估的地震作用下发生破坏的能力。按照三水准设防要求，建筑设施的抗震破坏等级分为：破坏等级基本完好轻微破坏中等破坏严重破坏倒塌破坏指数0.050.20.450.70.9结构破坏指数与破坏等级的对应关系某一地震烈度下的建筑物震害指数为式中：为某类结构在I烈度下发生级破坏的比例(一般取面积比值)；为结构的破坏指数。电器设备的损坏概率可以由电气设备的地震易损性曲线得出。因此，地震情况下的元件的损坏概率为式中：为元件所属建筑物的震害指数；为元件的电器设备损坏概率。（2）架空线损坏概率模型电力线路按结构可以分为架空线路和电缆线路，其中大部分为架空线路，故主要讨论架空线路的损坏概率。由于输电线的低频振动对输入地震能量的解耦作用，输电线的抗震性能主要由起支撑作用的杆塔决定。将线路上的杆塔简化为一个点，则线路简化图（如下图所示），其中，分别表示第个杆塔失效的概率，其完好的概率为。显而易见，该系统为串联系统。令，假定所有事件都是独立的，则线路S在地震灾害下完好概率为：线路的损坏概率为对于同一电压等级的线路来说，杆塔数量和线路的距离成正比，线路越长，杆塔数越多。在电力系统地震区划图中，线路状态分为 2 种：跨越地震区划、不跨越地震区划。当线路跨越地震区划时，在同一地震区划内，同一电压等级的杆塔损坏概率是一样的。设长度为的单回线路跨越K个地震区划，这时有：式中：为线路在第个地震区划内的长度；为杆塔间距；为位于第个地震区划内的杆塔失效概率。线路不跨越地震区划时(即K=1的特殊情况)，这是有：式中为该区划内杆塔的损坏概率。对于 m( m 1)回线路，只要系统中有条线路正常工作，系统就能正常工作；只有m条线路都失效，系统才失效。这时有： 应对地震灾害的措施根据上述对电力系统各组成部分的震害特点的分析可知，为了提高整个电力系统的抗震可靠性，须从电力系统的三个主要层次上着手，即从电气设备级、变电站级和电网级等方面采取相应的措施，分别提高其抗震性能。（1）提高电气设备的抗震可靠性针对电气设备种类多、形式多样的特点，不能统一评估其抗震可靠性，须对不同类型的设备分别考虑其抗震可靠性。a)具有瓷套管类的电气设备，包括各种断路器、电流互感器和电压互感器、电抗器等，应尽可能提高瓷套管的强度，如采用高强度的高硅瓷等。b)具有支柱的细长类型高压电气设备，如高压隔离开关、支柱绝缘子等，由于其阻尼比较小，动力放大系数很大，自振频率与一般场地地震波的主频率比较接近，在地震下容易发生共振。对于这类电气设备，可采用减震器或阻尼器，改变设备体系的频率和阻尼比，从而降低设备的地震反应。c)对于变压器、开关柜、蓄电池等浮放设备，应加强设备本体与基础的连接，或设置必要的拉绳，以防止这些设备在地震中发生滑移、倾倒等震害。d)另外，还应加强电气设备与支承柱的连接。目前电气设备的连接大多数是采用法兰螺栓连接，提高这些连接的可靠性，是保证电气设备整体抗震可靠性的重要环节。（2） 提高变电站母线的抗震可靠性高压变电站电气主接线系统主要有4大类型:即单母线、双母线、双母线带旁母以及一台半断路器。对于这4类电气主线系统，其主要高压电气设备一般基本上是相同的，但由于接线形式的不同，抗震可靠性也有所差别。研究表明，在这4种电气主接线形式中，一台半断路器主接线形式抗震可靠性略好于双母线带旁母的，而双母线带旁母主接线形式要好于双母线形式，单母线形式为最差。因此，如果电气设备和场地条件许可，应优先考虑采用一台半的主接线形式，以提高母线的抗震可靠性。（3）提高电网的抗震可靠性电力系统网络通常是由电源点(节点)、输电线路、变电站(汇点)等组成的大型网络。在这些元件中，节点和汇点对地震作用具有较强的敏感性，输电线路的地震易损性相比较小些。因此，应针对电力系统各个环节，尤其是主要环节，进行地震易损性分析，找出影响系统可靠性的主要因素，从而对电力系统进行优化设计和抗震分析。2.3 台风灾害对配电网的影响2.3.1 台风灾害概况在引发电力系统异常运行的自然灾害之中，风灾是最为严重的。我国自改革开放以来，电力工业迅速发展，500kV输电线路逐渐成为我国各电网的主干线路。但是在我国风灾频发的浙江省江苏省等华东地区电网、高压及超高压的输电塔倒塌事故也频频发生。台风往往会引发大规模的输、配电线路跳闸、杆塔倒塌、断线，并且暴风暴雨也给抢修和故障恢复带来极大的困难。强台风都对电网造成很大影响，严重威胁系统安全，有时甚至造成大面积停电，给电网带来巨大损失。1990 年以来给华东地区当地和电网带来严重损害的台风情况如下表所示：时间名称地点风速/ ms-1地区直接损失/亿元对电网造成的影响199417号浙江58178温州电网全停199711号浙江57186台州电网全停2004云娜浙江58.7181台州电网全停2005卡努浙江6068.9台州电网损失2006桑美浙江68111浙江苍南电网全停；福建宁德电网全停福建2007圣帕浙江4045福建全省共损失负荷23.05万kW；浙江电网直接损失1300万元1990年以来给华东电网带来重大损失的台风2.3.2 台风灾害影响配电网运行的原因（1）线路和铁塔的抗风设防标准和实际风速并不匹配，安全裕度存在不足，致使线路倒杆(塔)断线。在台风登陆点附近的沿海地区，面向海口、高山上风口处的线路杆塔，以及台风登陆后在台风前进方向和旋转的上风处的线路杆塔，因遭受到超过其设计标准的风压的作用，造成倒杆、铁塔折弯和导线断线。（2）导线风偏放电。线路中有大跨越、大档距、大弧垂的导线，在强风作用下产生较大风偏，使导线与距离较近的建筑物、树木、其他交叉跨越的线路等因电气距离不足而造成放电。（3）线路杆塔上的跳线和变电站构架上的跳线因风偏放电。线路耐张杆塔、转角杆塔上的跳线，以及变电站架空软母线或设备引流线在构架上的跳线，因固定不牢、弧垂过大，在强风作用下风偏，使跳线与杆塔或构架的电气距离不足而造成放电。（4）变电站设备引线线夹固定不牢脱落放电。一些变电设备(如互感器、耦合电容器、避雷器、隔离开关)，由于引线长、线夹采用单螺栓紧固或螺栓缺少防松措施，在强风长时间作用下易使设备线夹固定螺母松脱，造成引线脱落对附近其他设备或支构架放电。（5）间接造成线路事故。线路走廊附近建筑工地的施工机械(如高空塔吊、脚手架等)被强风刮倒塌压到线路导线，造成线路断线或对地放电；线路走廊附近的一些临时建筑物(如工棚、阳台遮雨罩、广告牌等)被强风刮起，一些金属薄板掉落在线路导线上，造成线路相间短路故障；线路走廊附近的一些高空宣传广告气球、布条、塑料薄膜条等被强风刮起飞落到线路导线上，造成线路短路故障，等等。（6）台风期间通信联络设施遭到破坏。台风给电网安全稳定运行带来的另一个问题是通信联络问题。台风在破坏输电线路的同时，往往也对更加脆弱的通信线路造成更加严重的破坏。许多台风造成的故障处理中，当值的调度员遇到一个很大的障碍就是通信问题。在电网大面积停电的情况下，加上台风对电力通信设备的破坏，部分故障变电所的光纤通讯中断，只能通过无线移动电话机联络，对故障处理造成极大的不便。（7）台风一般都会带来暴雨，暴雨侵害变电站电气设备绝缘，致使设备运行异常或故障。强风时的暴雨往往雨量大而急、方向偏，有时会发生局部龙卷风雨，对变电站电气设备的防雨密封构成较大的威胁。尤其是高压开关室的屋顶、继电保护室的门窗、户外断路器、隔离开关的机构箱、端子箱等，这些重要部位发生渗漏雨，就可能造成高压设备外部绝缘闪络放电，或造成二次控制回路接地、短路故障，甚至导致保护及开关误动跳闸。处于防洪标准较低地域的变电站还可能遭受洪灾、泥石流的严重威胁，处于城市内涝严重地段的变电站有水淹变电站的危险。 应对台风灾害的措施（1）适当提高设计风速。目前，参考设计风速为3040ms。根据风级典型的破坏程度，F2级强龙卷风风速约5071ms，大大超过设备的设计风速，导致线路断线、倒杆。为减少台风等自然灾害造成的电网设备损坏，从而导致电网故障，考虑从设计方面采取适当措施，提高220 kV及以上变电站、架空线路的设计风速，提高设备的抗灾害能力。（2）建立台风信息采集和监视系统结合GIS数据，及时查询台风风圈范围内的场站和设备状态。将气象部门的台风预报等资料也纳入监控与安全稳定防御系统。在原有的台风资料的基础上分析，并且及时积极的更新新的即时台风资料进行研究，在原有的气象分区基础上进行修订以适应地球气候变化。（3）积极开展输电线路塔线体系的抗风能力提升的研究。通过基于中长期的区域风场危险性分析和数值模拟研究龙卷风等强风风场及强对流天气对输电线路的威胁。对输电塔-线体系进行更为精细的建模，进行静力和动力试验以及风洞实验研究，深入准确的了解输电塔抗风特性，对输电线路及杆塔的抗风参数进行合理的设计。（4）对于已经建立的输电杆塔和线路进行及时的维护和加固改造。检查塔基是否下沉、外露，深度是否符合标准，有无损坏。以及杆塔和线路位置与周围建筑物和树木等物体的距离是否危险。对于原有的输配电系统参数进行检测和分析，看它是否能够适应现有的气候条件，如若不能够适应则应及时加固和注意监控。2.4 雷电灾害对配电网的影响 雷电灾害概况雷电是一种大气中规模巨大的火花放电现象，主要产生于积雨云中。积雨云在形成过程中，某些云团带正电荷，某些云层带负电荷，他们使大地地面或建筑物表面产生异性电荷。当电荷积累到一定程度时，不同云团之间、或者云与大地之间的电场强度可以击穿空气(一般E=2530kVcm)，开始游离放电，称之为“先导放电”，上、下行先导的相遇使主放电过程产生，辉光放电是雷电三阶段的最后阶段。根据雷电的成因可知，雷电易发区为自由离子活动区域(土壤电阻率小的地方和地下矿产丰富区域)和空间电场发生突变的区域(突出地表的建筑物、构筑物、高耸的其它物体和山岙盆地)。雷电灾害的严重性表现在它具有巨大的破坏性上。雷电的破坏作用在于强大的电流、炽热的高温、猛烈的冲击波、剧变的电磁场，以及强烈的电磁辐射等物理效应，给人类社会带来极大的危害，造成人员伤亡、巨大破坏、起火爆炸、严重损失。雷电灾害波及面广，人类社会活动、农业、林业、牧业、建筑、电力、通信、航空航天、交通运输、石油化工等各行各业，几乎无所不及。随着高科技的发展，雷电灾害显得越来越严重。尤其是分布很广的农配网线路，遭受雷击的概率极高。发电厂、变电站一般建在空旷的野外，高大的构架和设备、良好地接地，使其本身就成了一个引雷体，容易遭受雷电袭击。发电厂和变电站输变电线路传送距离远、分布面广，遭受雷击的概率很大。有资料表明沿线路侵入的雷电波是造成变电站雷电事故的主要原因。雷电输电设备会产生反击过电压，其产生的原因大致有三个：接地装置因散流作用使电位升高；感应出的雷电流在导线上产生电阻压降、自感压降和互感压降；高电位通过某些电容传递时造成过电压。雷电对电网的影响比较大，经常导致大量线路同时跳闸，有时还使线路多次跳闸、多次重合，使开关设备受到冲击。特别是地方电网网架薄弱，一条线路跳闸就可能造成大面积停电。雷电还易造成配电线路断线，对人安全造成威胁。雷电对电力系统通信，自动化设备也会造成不良影响。 雷电灾害影响配电网运行的原因配电变压器发生雷害事故主要是由配电系统遭受雷害时的“正、逆变换”的过电压引起,而逆变换过电压损坏事故尤甚。（1）正变换过电压当配电变压器低压侧线路遭受雷击时,雷电波由低压线路侵入,在低压绕组侧产生冲击电流, 冲击电流侵入低压绕组经中性点接地装置入地,接地电流Ijd在接地电阻Rjd上产生压降。这个压降使得低压侧中性点电位急剧升高,它叠加在低压绕组出现过电压,危及低压绕组。同时,这个冲击电流按匝数比在高压绕组上产生感应电动势,使高压侧中性点电位大大提高,并与绕组的相电压叠加,致使高压绕组出现有可能超过层间绝缘全波冲击强度1 倍以上的过电压,导致层间绝缘击穿。（2）逆变换过电压当高压侧线路遭受雷击,侵入的雷电波引起避雷器动作时,雷电流通过高压侧避雷器放电进入大地,接地电流Ijd在接地电阻Rjd上产生压降。这个压降将作用到配电变压器低压侧绕组中性点上,并引起三相绕组上电压同时升高。同时,雷电流产生的磁通在高压绕组中按变压器匝数比感应出数值极高的脉冲电势。三相脉冲电势方向相同、大小相等,如图3 所示。由于高压绕组出线端电位受避雷器残压固定,这个感应电势就沿着高压绕组分布,在中性点幅值达到最大,导致中性点绝缘容易击穿。另外,它在匝间产生的梯度电位很大,可能引起高压绕组层间、匝间的绝缘击穿。理论与实践经验表明,引起“正、逆变换”过电压的因素主要有以下几个方面:1) 配电变压器的安装位置不合适,容易遭受雷击。2) 避雷器安装前未做交接试验,避雷器损坏后未及时检出。3) 避雷器的接地引下线截面不符合规程要求,雷击时接地引下线被烧断,雷电电流不能泄入大地。4) 农村配电变压器仅在高压侧装设避雷器,低压侧不装设避雷器。5) 防雷接地装置不完善, 如避雷器引下线过长。6) 接地极接地电阻阻值偏大。（3）架空线路感应雷过电压架空线路上的雷电过电压有两种：一是雷击于线路引起的直接雷过电压；另一种是雷击线路附近，由于电磁感应引起的感应雷过电压。通常，高压输电线路的雷害故障次数是随着线路遭受直击雷次数的减少而降低的。然而，低压线路绝缘水平低，由非直击雷过电压引起的雷害故障次数明显增加。据测算，感应雷过电压的幅值可达500kV左右，对配电线路绝缘是很大的威胁。所以配电线路防雷必须充分重视感应雷过电压的防护。（4）架空绝缘导线雷击断线随着经济技术的发展，由于兼具一定的绝缘性能同时又比电缆经济，架空绝缘导线在电力配电网中得到了广泛的应用，但随之带来的问题是架空绝缘导线在经受雷电过电压时比架空裸导线更容易烧断，其原因有二：一是架空绝缘导线在雷电过电压时产生的电弧因绝缘层的原因不能滑移，固定在弧根处弧燃；二是固定燃烧处的受力发生了变化，因电弧强烈的电动力叠加，使弧根处难以承受而发生截断。2.4.3 线路雷击跳闸率模型 规程法是一种简化的工程计算方法, 应用较简单, 能够在一定程度上分析线路的防雷性能, 但因较多用经验方法, 分析特定问题的能力不足; EMTP程序能够模拟雷击波过程, 真实反映雷电波在线路和杆塔的传播过程, 但建模较复杂, 计算结果往往因建模方法不统一而差别较大, 尚待进一步研究完善; 蒙特卡罗法是一种统计计算方法, 较符合实际雷击过程的随机性, 它能够模拟随机事件的特性, 如能正确建模, 计算确信度相对其它方法更高。雷击过程中随机过程众多, 计算中需要对随机过程的影响特性进行综合考虑。防雷研究者关注较多的主要有雷电流波形( 幅值、波头时间) 、雷击部位、工频电压、风偏等。美国的A nder son. J. G. 设计的蒙特卡罗法中主要考虑雷电流幅值、雷击部位和工频电压, 有些研究者增加了对波头时间或风偏的考虑。目前对随机过程如何选取尚无统一标准, 但它的选取关系到计算的确信度和速度。蒙特卡罗方法作为一种统计计算方法, 它选定目标函数后, 利用数学的方法产生各种不同分布的随机变量抽样序列, 由此建立模拟给定问题的概率统计模型, 给出问题数值解的渐进统计估计值 。考虑到可能影响雷击跳闸率的随机过程, 将雷击跳闸率y作为若干随机变量的函数。蒙特卡罗法的优点主要在于其能够模拟雷击中的随机过程, 选取哪些随机过程进行模拟, 如何模拟将直接关系其计算确信度和速度。蒙特卡罗法计算雷击跳闸率流程图2.4.4 应对雷电灾害的措施配电变压器的基本保护措施是靠近变压器安装避雷器和有效的接地,以达到尽可能降低侵入的雷电波的幅值和陡度。实际工作应围绕这一目标进行,具体包括以下几个方面。（1）按期进行避雷器预防性试验和维护结合配电线路的检修和清扫对避雷器进行试验,建立避雷器预防性试验数据档案,认真分析避雷器的运行工况,及时发现其隐患,对不合格和有缺陷的避雷器进行更换。同时,要及时掌握并分析避雷器的在线监测泄漏电流数据,数据增大,可能是避雷器损坏的先兆。还要作好对避雷器的防污清扫工作,仔细检其接地引下线的接地可靠性,防止接地引下线通过螺栓与接地网连接而造成电网接地短路。（2）合理选用避雷器配电变压器上产生的过电压,与避雷器的保护特性有关,氧化锌避雷器(MOA) 的伏安特性具有优良的非线性,动作快,残压低,比FS 型阀式避雷器优势明显,在雷电频繁的地区,应考虑用MOA。避雷器种类繁多,性能差异较大,设计、施工人员必须熟悉避雷器的类型、电压等级和使用场所,选择与线路额定电压相符的避雷器。这是因为避雷器额定电压高于设备额定电压时,会使设备受雷击时失去可靠保护;当避雷器额定电压低于设备额定电压时,在正常的过电压下,避雷器也会频繁动作而引起线路接地跳闸。在安装前,必须对避雷器进行工频交流耐压试验和直流泄漏试验及绝缘的测定,达不到标准的不能使用,否则,会失去防雷保护作用,甚至造成避雷器爆炸事故。使用达到规定年限的避雷器, 应按规程要求进行试验, 不合格者应予以更换。（3）进行全面的高压瞬态等电位连接为有效防止正、逆变换过电压,应在高压侧安装避雷器的同时,在低压侧配电柜内也应装设避雷器(如HYI. 5W- O. 28 型低压MOA) ,特别是在多雷区更应安装避雷器。在此基础上,再对配电变压器常态非等电位部位全部实现高压瞬态等电位连接。其接线方式可参照图6 ,具体包括在配电变压器高压侧和低压侧分别安装高压、低压避雷器各3 个,所有避雷器与变压器壳、中性线和其它金属支撑件共同接地。这样连接处理之后,当遭到雷击时,配电变压器所有金属部位电位瞬时同升同降,其相互间在理论上没有雷电流流动。但因避雷器的启动时刻和启动电压存在差别,再加上连接导体阻抗的存在,会形成相对的高压瞬态等电位, 不过其电位差非常小12 。也就是说,该方式可以将正、逆变换过电压限制在一定范围之内,使变压器不会被雷电损坏。（4）在配电变压器进线处装设电抗器在重雷区,特别是配电变压器年损坏率较高的地区,用上述措施仍未收到较好效果时,推荐采用在配电变压器进线处装设电抗器(如图7 方式) 或在配电变压器铁芯上加装平衡绕组或在配电变压器内部安装金属氧化物避雷器。电抗器可以利用进线制作,用进线绕成直径10 mm ,1921 匝的电感线圈,阻止雷电流入侵,保护变压器。（5）避雷器应尽量靠近配电变压器装设装设避雷器时,要尽量靠近配电变压器,并尽量减少连线的长度(一般不超过5m) ,以便减少雷电电流在连接线上的压降。这是由于当侵入波陡度一定时,避雷器与变压器的电气距离越大,变压器上电压高出避雷器上的残压就越多。如果避雷器与被保护的变压器的电气距离严重超标,所装设的避雷器将起不到保护作用。（6）确保避雷器接地线联接可靠避雷器接地线与接地装置间接点接触不良,是导致避雷器失去保护作用,造成配电变压器烧损的主要原因之一。在实际工作中,要通过测量避雷器接地电阻,判断避雷器本身、接地引下线、接地装置联接情况。并定期将各个接点拆开,对接地体进行测试,接地电阻满足规程要求时,再将接点除锈后重新接好,以保证各个接点的接触电阻值达到最小。（6）做好配电变压器的防雷接地工作无论何种防雷系统,为了避免雷电的危害都必须配以相应的接地装置,以便将雷电流迅速导入大地。配电变压器的防雷接地虽不能确保变压器无雷击之虑,但良好的接地可降低变压器(或中性线) 上雷电流电位,减轻其反击强度。（7）35KV线路防雷技术措施在预防感应雷时采用架空避雷线相当有效，再配合采用加强线路的绝缘水平，就能有效的防止感应雷害的发生，因此在新线路设计时采用堵的方式防御感应雷害，而对直击雷害及反击雷害则采用疏的方式并要求在运行中逐步完善。具体方式如下：由于现在环境保护的需要，避免大量砍伐林木，所采用的杆塔呼高加大，一般情况下均采用角钢塔，角钢塔都有地线顶架，因此我们新线路设计时全线架设架空地线，如同时有通信的要求，可采用0PGW， 这样就不会增加任何工程费用，是一种投资最省的方法；同时适当加强直线塔的绝缘水平，这样就可有效防止感应雷害和减少直击雷害，还可以提高直击雷和反击雷时的耐雷水平，减少断线伤线的事故发生。在防直击雷害时，目前只能采用架设架空避雷线，减少避雷线的保护角(塔型选定后就不易更改，只能在保证对地净距和塔头空气间隙情况下加长悬垂串长度)降低绕击率来减少直击雷发生的概率，另外在运行过程中注意统计雷击点分布的区域，结合雷电定位系统进行分析，划定雷区和易击点，在雷区和易击点内两端及每隔一基杆安装带空气间隙氧化锌线路避雷器(保护范围200m300m)，未加装避雷器的杆塔加强绝缘，以提高在直击雷及反击雷时线路的耐雷水平，减少线路跳闸的概率，但缺点是投资太大。在防反击雷害时，采用降低线路的接地电阻措施。根据计算可知，降低杆塔的接地电阻能有效的提高线路的耐雷水平，降低绝缘子串闪络概率，按同样的绝缘水平，接地电阻降至9时，线路耐雷水平可提高到31KA，闪络概率降到43%。在山区线路确无办法降低杆塔接地电阻的情况下，可考虑在导线下方架设耦合地线用于分流雷电流。如果经常遭雷击的杆塔接地电阻降不下来，而且所处的地理位置又是及其恶劣的，也可以采用绝缘子串并联间隙装置，以保护绝缘子串免遭闪络，减少维护工作量，但缺点是增加了跳闸率。（8）10KV及以下线路防雷技术措施10KV及以下线路绝缘水平更低，受雷害的概率更大，但由于其杆塔较低，所处的地理位置相对较好，修复较为便利，而且采用避雷线来防止直接雷害的发生，按现行杆塔结构来说造价较高，另外交叉跨越也不好处理，因此根据防雷的基本原则，目前考虑的措施是：10KV裸导线线路为不接地系统，单相接地时不会发生跳闸，因此重点防范在单相接地后扩展为两相短路故障的发生，措施是设置绝缘水平等级差：杆型三角形排列的两边相比中相高一级，鼓形的最上面的两相比下面的低一级，其原理是把最上面的导线当作避雷线来看待，提高下面导线绝缘子的耐雷水平，减少雷击跳闸率。10KV架空绝缘线路易因雷电过电压而断线。目前采用的两种措施：一是每隔一基杆装一组三相过电压保护器，其原理同35kV带空气间隙的线路避雷器一致，缺点是保护动作后绝缘导线表面会出现针孔现象；二是采用保护型绝缘子(FEG-125型防雷支柱绝缘子)来代替普通的绝缘子，保护原理是同绝缘子并联间隙一样，缺点是造价稍高；现目前装有这两种防雷保护的架空绝缘线路，运行状况良好。低压线路：因低压线路维修相当便利，因此没有采用特别的防雷措施，只是要求尽量采用放射形供电，缩小供电半径，减少停电影响面。(9)配电网变电所弱电设备防雷技术措施根据二次设备雷击特点，重点是消除经各方面户外串入雷电波的影响，采用的措施有：对提供综合自动化设备的电源采用浪涌保护器进行三级防雷保护(所用变出口、所用屏母排、设备电源端)对各类引入设备的线缆采取埋地进入，并采用屏蔽线缆，且金属屏蔽保护层及备用金属芯均应两端接地；另外如果综合自动化信息量采集的是户外设备，输入信号送给测控装置之前必须进行隔离处理，可采用光电隔离器，这样可有效防止感应电压对测控装置的直接损坏。2.5 其他自然灾害对配电网的影响 洪涝灾害在洪涝灾害下，由于大量降雨的影响，电力设备极易发生短路损坏、内部放电损坏、器身部件受潮损坏等情况。而且电力设施，如输电杆塔、变电站建筑设施等也可能遭受洪水而被破坏。例如2007年6月6日、7日，洪涝灾害给湖南省南部电网带来严峻考验，造成湘南地区电力线路倒杆、断线，设备被淹。其中永州电业局所辖的3条输电线路受损，1条35千伏线路倒杆4基；25条配电线路受损，倒杆97基、基础滑坡191基；162个供电台区受灾，影响16560户居民用电；道县、宁远、江永、双牌等县县城电网改造部分已建成未验收工程被水冲毁，数条施工路段被淹，施工线路被毁，正在进行土建施工的道县110千伏柑子园变和零陵35千伏梳子铺变土建工程全部被毁。怀化会同电力公司所辖的10千伏高压线路倒杆断线40基、约3.5公里；400伏低压线路倒杆断线达31基、约2.2公里；8个供电台区受灾，约2300户。洪涝灾害对电力系统的影响主要有以下几个方面:（1）洪涝灾害对变电设备的影响变压器的正常运行是电力系统安全、可靠、优质、经济运行的重要保证。在洪涝灾害下，变电站容易被淹，同时由于大量降雨，容易致使变压器发生绝缘受潮故障。电力变压器绝缘受潮是威胁其安全稳定运行的重要设备隐患。变压器绝缘受潮后，绝缘性能大大下降，在系统电压以及内部和外部过电的长期作用下，绝缘性能将会进一步恶化，甚至击穿，导致变压器损坏。个别变压器安装在低洼地段，容易受到洪涝的冲击，甚至淹没，致使变压器不能正常工作。（2）洪涝灾害对输电设备的影响输电线路是电力系统最基本组成部份，是电能传输的载体。其中杆搭是架空输电线路的主要支撑体，而绝缘子在架空输电线路中，同时起到支撑和绝缘的作用。在洪涝灾害下，当暴雨和风的联合作用力超过某些输电线路或杆褡的抵抗能力时，将造成断线、倒杆等破坏；由于大量的降雨，致使绝缘子容易受潮发生闪络。尤其是跨河输电线路的杆塔，容易被淹没甚至冲毁。另外，因暴雨折断的树枝压在架空输电线路上，容易造成输电线路断线故障。（3）洪涝灾害对发电设备的影响在洪涝灾害下，一方面，水库下游水位会随着水库的下泄洪量增大而升高，会造成发电水头降低，水利发电的出力减小，即出库下泄洪量会对水电站的出力造成负面效应。另一方面，由于洪水中含有大量的泥沙和其他杂物，容易对水轮机组等发电设备造成损坏。洪涝灾害造成交通运输行业的破坏，使得火力发电厂的煤供应不足，对火电厂的发电造成了很大的困扰。此外，局部暴雨产生的洪水，容易引发泥石流、滑坡等灾害，直接破坏发电厂的电力设施。应对洪涝灾害的措施：（1）输电线路的保护措施洪水会造成整条线路或某一地区的线路全部被淹,出现倒杆断线事故,形成大面积的停电,给国民经济和人民生活造成严重灾难。提高输电线路的防洪能力的应急措施为: a）打防水桩：对混凝土电杆及铁塔基础周围打防水桩,防水桩打入地下的深度应按防水桩受洪水冲刷后的地下部分深度尚能保持电杆的稳定性来决定,在以电杆为中心的2 m直径的圆周上围成一圈木桩,中间填充石块和粘土,各个木桩之间则用直径为4 m的铁线逐根缠紧。b）作护岸和护基。c）改造线路附近的河道。d）挖沟堆坝。对杆塔来水方向挖沟堆坝,以保护杆塔的基础。e）修建迎水坝。为防止在河不上涨时冲击杆塔基础,可以在杆塔迎着水流方向建筑人字迎水坝,迎水坝每边的长度应按水流绕过坝后的回流不致冲击杆塔来确定。f