邱爱慈丨重视强电磁脉冲影响让电网更坚强

        强电磁脉冲，对于老百姓来说或许还是个陌生的名词，但对于电网安全的影响却不容小视。在此次论坛上，中国工程院院士邱爱慈介绍了她近期研究的新进展——强电磁脉冲对于电网系统的影响和对策。
强电磁脉冲对电网安全构成威胁
        什么是“电磁脉冲”？据邱爱慈介绍，电磁脉冲是短暂瞬变的电磁现象，它以空间辐射传播形式，透过电磁波，可对电子、信息、电力、光电、微波等设施造成破坏，可使电子设备半导体绝缘层或集成电路烧毁，甚至造成设备失效或永久损坏。高空核爆电磁脉冲、雷电电磁脉冲、高功率微波、静电电磁脉冲、高强度射频辐射场、太阳风暴引起的地磁扰动，这些都属于强电磁脉冲的范围。
        “例如强电磁脉冲对输电线路会产生影响，它在中低电压等级线路上产生的感应电压幅值可能超过线路绝缘子的50%放电电压，从而造成绝缘闪络，可能引起线路跳闸。还有，强电磁脉冲严重时会造成变压器的绕组烧毁，对二次设备、电力系统通信都会造成破坏。”邱爱慈列举了诸多强电磁脉冲对于电网系统的影响，引起了与会者的普遍关注，现场一片热烈的议论声。
        “那电网现有的防雷装置能发挥作用吗？”现场有人提问。邱爱慈回答说，现有的防雷装置来不及响应强电磁脉冲的感应电压，在陡坡头、高幅值瞬时能量的冲击作用下，强电磁脉冲对变电站的影响将超过雷电的作用。
建议将强电磁脉冲影响纳入电网安全评价
        在发言中，邱爱慈介绍了美国、俄罗斯等国开展强电磁脉冲对电网系统影响的研究进展，核试验和模拟实验均证明强电磁脉冲确实对电力系统有极大的破坏力，此问题引起了世界各国高度重视，并已经开展了大量试验与评估工作。
        目前我国在这一领域的研究才刚刚开始起步，邱爱慈认为，我国应当从战略高度重视强电磁脉冲对电力系统的威胁，做好充分准备，才能预防灾难性后果。邱爱慈强调，“我们需要着眼于整个国家电网，全面评估我国电力系统的易损性，分析（电网）系统对强电磁脉冲有多大的承受能力，如果因此出现大面积故障，会形成多大的破坏。”她认为特高压电网对于强电磁脉冲的防护能力应该比配电网强得多，它的绝缘设计余量比较大，承受雷电等强电磁脉冲的能力肯定比较强。“不过在陡波情况下，特高压的二次保护也可能出现问题。”邱院士严肃地指出，在电力通信方面，目前我国超高压和特高压输电线路的架空地线大多由普通地线和光纤复合地线共同组成。电力线载波通信依靠长距离输电线路传输信号，强电磁脉冲频谱覆盖通信频率范围，可能使电力通信的模拟信号产生干扰，导致通信串音，严重的甚至会篡改远动和保护信号，导致电力系统通信故障。
        “现在国外对这个课题非常重视，正在做新一轮试验。但是他们没有特高压，是对中低压等级的线路进行测试。中国有直流、交流特高压，也正在大规模推进智能电网的建设，在这一点上，我认为我们有很好的条件。”邱爱慈表示，我国电网本身的系统结构较优，没有出现过大停电事故。
        邱爱慈建议，随着以后智能电网、特高压的建设推进，网架的安全性需要进行全面评估，把抗强电磁脉冲的能力也要纳入到评价中，并做好应对准备工作。“必须具备这个功能，才能说我们的电网是安全的。希望特高压的建设实践能推动强电磁脉冲领域的研究进程，全面建成坚强的、安全的智能电网。”邱爱慈对该课题的研究充满信心。