強(qiáng)電磁脈沖，對于老百姓來說或許還是個陌生的名詞，但對于電網(wǎng)安全的影響卻不容小視。在此次論壇上，中國工程院院士邱愛慈介紹了她近期研究的新進(jìn)展——強(qiáng)電磁脈沖對于電網(wǎng)系統(tǒng)的影響和對策。
強(qiáng)電磁脈沖對電網(wǎng)安全構(gòu)成威脅
        什么是“電磁脈沖”？據(jù)邱愛慈介紹，電磁脈沖是短暫瞬變的電磁現(xiàn)象，它以空間輻射傳播形式，透過電磁波，可對電子、信息、電力、光電、微波等設(shè)施造成破壞，可使電子設(shè)備半導(dǎo)體絕緣層或集成電路燒毀，甚至造成設(shè)備失效或永久損壞。高空核爆電磁脈沖、雷電電磁脈沖、高功率微波、靜電電磁脈沖、高強(qiáng)度射頻輻射場、太陽風(fēng)暴引起的地磁擾動，這些都屬于強(qiáng)電磁脈沖的范圍。
        “例如強(qiáng)電磁脈沖對輸電線路會產(chǎn)生影響，它在中低電壓等級線路上產(chǎn)生的感應(yīng)電壓幅值可能超過線路絕緣子的50%放電電壓，從而造成絕緣閃絡(luò)，可能引起線路跳閘。還有，強(qiáng)電磁脈沖嚴(yán)重時會造成變壓器的繞組燒毀，對二次設(shè)備、電力系統(tǒng)通信都會造成破壞。”邱愛慈列舉了諸多強(qiáng)電磁脈沖對于電網(wǎng)系統(tǒng)的影響，引起了與會者的普遍關(guān)注，現(xiàn)場一片熱烈的議論聲。
        “那電網(wǎng)現(xiàn)有的防雷裝置能發(fā)揮作用嗎？”現(xiàn)場有人提問。邱愛慈回答說，現(xiàn)有的防雷裝置來不及響應(yīng)強(qiáng)電磁脈沖的感應(yīng)電壓，在陡坡頭、高幅值瞬時能量的沖擊作用下，強(qiáng)電磁脈沖對變電站的影響將超過雷電的作用。
建議將強(qiáng)電磁脈沖影響納入電網(wǎng)安全評價
        在發(fā)言中，邱愛慈介紹了美國、俄羅斯等國開展強(qiáng)電磁脈沖對電網(wǎng)系統(tǒng)影響的研究進(jìn)展，核試驗(yàn)和模擬實(shí)驗(yàn)均證明強(qiáng)電磁脈沖確實(shí)對電力系統(tǒng)有極大的破壞力，此問題引起了世界各國高度重視，并已經(jīng)開展了大量試驗(yàn)與評估工作。
        目前我國在這一領(lǐng)域的研究才剛剛開始起步，邱愛慈認(rèn)為，我國應(yīng)當(dāng)從戰(zhàn)略高度重視強(qiáng)電磁脈沖對電力系統(tǒng)的威脅，做好充分準(zhǔn)備，才能預(yù)防災(zāi)難性后果。邱愛慈強(qiáng)調(diào)，“我們需要著眼于整個國家電網(wǎng)，全面評估我國電力系統(tǒng)的易損性，分析（電網(wǎng)）系統(tǒng)對強(qiáng)電磁脈沖有多大的承受能力，如果因此出現(xiàn)大面積故障，會形成多大的破壞。”她認(rèn)為特高壓電網(wǎng)對于強(qiáng)電磁脈沖的防護(hù)能力應(yīng)該比配電網(wǎng)強(qiáng)得多，它的絕緣設(shè)計余量比較大，承受雷電等強(qiáng)電磁脈沖的能力肯定比較強(qiáng)。“不過在陡波情況下，特高壓的二次保護(hù)也可能出現(xiàn)問題。”邱院士嚴(yán)肅地指出，在電力通信方面，目前我國超高壓和特高壓輸電線路的架空地線大多由普通地線和光纖復(fù)合地線共同組成。電力線載波通信依靠長距離輸電線路傳輸信號，強(qiáng)電磁脈沖頻譜覆蓋通信頻率范圍，可能使電力通信的模擬信號產(chǎn)生干擾，導(dǎo)致通信串音，嚴(yán)重的甚至?xí)鄹倪h(yuǎn)動和保護(hù)信號，導(dǎo)致電力系統(tǒng)通信故障。
        “現(xiàn)在國外對這個課題非常重視，正在做新一輪試驗(yàn)。但是他們沒有特高壓，是對中低壓等級的線路進(jìn)行測試。中國有直流、交流特高壓，也正在大規(guī)模推進(jìn)智能電網(wǎng)的建設(shè)，在這一點(diǎn)上，我認(rèn)為我們有很好的條件。”邱愛慈表示，我國電網(wǎng)本身的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較優(yōu)，沒有出現(xiàn)過大停電事故。
        邱愛慈建議，隨著以后智能電網(wǎng)、特高壓的建設(shè)推進(jìn)，網(wǎng)架的安全性需要進(jìn)行全面評估，把抗強(qiáng)電磁脈沖的能力也要納入到評價中，并做好應(yīng)對準(zhǔn)備工作。“必須具備這個功能，才能說我們的電網(wǎng)是安全的。希望特高壓的建設(shè)實(shí)踐能推動強(qiáng)電磁脈沖領(lǐng)域的研究進(jìn)程，全面建成堅(jiān)強(qiáng)的、安全的智能電網(wǎng)。”邱愛慈對該課題的研究充滿信心。