九寨沟Ms7.0地震四川电网受损分析及处置措施

， ，，(.国网四川省电力公司，四川 成都 600；.中国电力科学研究院有限公司，北京 009；.国网四川省电力公司凉山供电公司，四川 西昌 65000；.国网四川省电力公司电力科学研究院，四川 成都 600)

0 引 言

2017年8月8日21时19分，在四川省阿坝州九寨沟县(北纬33.20°，东经103.82°)发生7.0级地震，震源深度20 km。

地震能量释放巨大，对电网的破坏力极强，造成阿坝供电公司所属的110 kV九寨沟变电站部分重要设备损毁，导致全站失电。下面收集了此次地震中相关地质和电网数据，分析了九寨沟变电站重要设备受损原因，利用卫星遥感资料解译了九寨沟变电站周边区域地质破坏的影响，提出了针对重要设备的隔振减震措施。

1 地震情况简介

1.1 中国九寨百河强震台记录及分析

根据四川九寨沟7.0级地震强震动观测简讯，截至8月8日23时50分，共获取了17组强震动观测记录，其中九寨百河强震台(51JZB)的震中距最小，为30.50 km，如图1所示。

图1 九寨百河强震台位置

九寨百河强震台位于北纬33.2°，东经104.106°，东西、南北、垂直向加速度峰值分别为-129.5、-185.0、-124.7 cm/s2。该地震动与当地设计反应谱，以及近年来中国主要强烈地震震中反应谱的对比如图2所示。由图可见该地震动强度比汶川、芦山等地震的记录都要小很多。

图2 九寨百河强震台记录反应谱

1.2 国家强震动台网中心记录

根据国家强震动台网中心记录，此次地震的最大烈度为Ⅸ度(9度)，等震线长轴总体呈北西走向，Ⅵ度(6度)区及以上总面积为18 295 km2，共造成四川省、甘肃省8个县受灾，包括四川省阿坝藏族羌族自治州九寨沟县、若尔盖县、红原县、松潘县；绵阳市平武县；甘肃省陇南市文县；甘南藏族自治州舟曲县、迭部县。九寨沟7.0级地震烈度分布情况如图3所示。

图3 九寨沟7.0级地震烈度分布图

2 110 kV九寨沟变电站建筑物破坏情况分析

对110 kV九寨沟变电站内的建筑物破坏情况进行统计分析，结果如表1所示。

表1 震中地区九寨沟变电站建筑物的破坏力分析

根据分析结果，可见本次四川九寨沟7.0级地震对非设防结构、低矮短周期结构破坏力较大。鉴于变电站现在的建设标准均按照框架典型设计设防，判断震中附近变电站建筑物受损情况较为轻微，仅变电站围墙发生部分倒塌。这与实际勘察的情况也较为吻合。

3 变电站重要设备的破坏情况分析

3.1 主变压器受损情况

九寨沟变电站110 kV主变压器受损情况：1号主变压器高压侧套管3相破裂漏油及中性点1019刀闸支柱断裂。主变压器未发生倾覆和位移。图4为110 kV 1号主变压器高压侧套管根部受损破裂漏油情况的实拍照片。

3.2 开关类及四小器设备受损情况

九寨沟县漳扎镇110 kV九寨沟变电站1号主变高压侧101号开关断裂，隔离开关1011号、1013号倾斜及CT漏油。川九线151号开关(LW25-145)断裂，隔离开关1511号、1513号倾斜及CT漏油。110 kV母线PT漏油。图5为变电站部分开关根部断裂的实拍照片。

图4 九寨沟变电站110 kV 1号主变压器高压侧套管根部受损破裂漏油情况

4 输电线路受损情况

图6 35 kV南黄线输电线路 84号杆塔倒塌情况

35 kV南黄线(松潘城南站—黄龙站) 84号杆在地震中倒杆，其材质为水泥，原因系滚石砸倒线路杆塔，见图6所示。8月10日用抢修塔临时恢复。 另有1条110 kV川九线(川主寺—九寨沟)N169～170段因滑坡造成树木倒塌搭在导线上，引发线路跳闸，8月10日17时许已排除故障恢复送电。

5 电网受损原因分析

九寨沟7.0级地震对电网影响情况总体较小：离九寨沟县较近的国网阿坝供电公司有1条110 kV川九线和1条35 kV黄龙线以及松潘县35 kV城南变电站的35 kV南黄线因地震发生跳闸；阿坝公司控股公司下属九寨沟变电站全站停电；地方电力所属的35 kV九火线跳闸；110 kV九寨沟变电站供电的甲蕃古镇、九寨天堂国际会议度假中心失电。分析电网受损原因如下。

1)地震烈度超过了设防标准

此次地震震中附近最大烈度为9度，超过了九寨沟地区地震烈度区划为8度的设防标准。

2)变电站设备套管材料为陶瓷材料，其固有频率与地震波频率接近，容易发生类共振而导致套管受损。

这类设备的固有振动频率在1～10 Hz范围内，与地震波频率相接近，同时这类设备阻尼值较小，其主体材料瓷柱属脆性材料，储能能力小，因此在地震中极易因类共振影响使设备遭受破坏。多数设备破坏位置主要发生在套管根部，这是薄弱部位，与历次地震情况吻合。

3)开关类设备重心高，动力放大效应显著

开关类设备采用支架都是“头重脚轻”，地震时易在瓷套管根部折断。

4)输电线路损坏主要由次生灾害引起

此次地震对输电线路的破坏，主要由滚石砸坏线路杆塔、滑坡冲垮杆塔、树木倒塌引发跳闸等。

6 九寨沟地区地质变化的影响

基于加拿大的radarsat-2数据，已经获得了可以用于干涉的图像。考察数据质量，主要看相干性，产生干涉效果右部较好，左侧较差。获取的SAR图像中的干涉条纹干涉不够充分，但仍可识别并提取地表形变的数据。如图7、图8所示。图9为九寨沟熊猫海子周围震后遥感影像及解译结果。

图7 九寨沟地区InSAR监测提取地震形变场(数据来自中国科学院遥感与数字地球研究所)

图8 九寨沟地区InSAR监测提取地震形变场(局部)(数据来自中国科学院遥感与数字地球研究所)

图9 九寨沟熊猫海子周围震后遥感影像及解译结果(数据来自四川省测绘局)

监测结果反应，断层东侧失相干比较严重，西侧约有5个干涉条纹(如图7黑框所示)，可以推断出此次地震形变场的范围。监测得到的同震形变场进一步可用于震源参数反演等后续研究。

图9中除了水体湖泊以外，浅色区域均为地震后地表变化、植被损毁的区域，反应出地震对该地区的地震动作用。

7 结 语

1)九寨沟变电站设防标准不足，造成重要设备如变压器无法抗衡地震作用。应该采取措施，对主变压器等重要设备增加隔振减震装置，提高高烈度地区的设防水平。

2)地震导致九寨沟地区产生大量滑坡。应继续关注地震次生灾害链的影响，如滑坡泥石流、强降水、洪灾的影响，以及对道路破坏的影响；加强监测，及时预警，确保电网的安全。

3)应继续利用卫星遥感解译、无人机巡航等先进技术，监测地震次生灾害的影响，特别是对电网的影响。

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