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委内瑞拉大停电:和平时期的电力大事件

作者:江伟欢 来源:南方能源观察 发布时间:2019-12-31 浏览:
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江伟欢

委内瑞拉规模最大的古里水力发电站3月7日发生事故(古里大坝是世界上规模最大的水电站之一,其发电量构成了委内瑞拉国家电网的支柱),导致委内瑞拉全国大范围停电,23个州中仅有5个未受波及,是该国史上规模最大的停电事件之一。

祸不单行,委内瑞拉首都东部恰考区也于3月9日晚间断电,这里分布着一系列外国外交代表机构,日本、比利时、西班牙、巴西、瑞士、德国、阿根廷、秘鲁等国的外交使团均位于恰考区各处。近期以来,恰考区虽然偶尔断电,但也是加拉加斯能够保证电力供应为数不多的城区之一。9日晚间大雾再次笼罩首都,再加上缺少照明,使街道上的能见度不超过2-3米。无线通信和因特网严重不规律,只能间歇联网,实际上不可能打电话或者发送信息。当地居民证实,这是他们记忆中首都持续时间最长的断电。

关于此次停电事故原因存在两种不同观点,一是以委内瑞拉官方为代表的观点,认为本次事故是由于委内瑞拉最大的古里水电站遭到反对派和美国的网络攻击,甚至是电磁攻击,导致机组停机所致。二是以临时总统胡安·瓜伊多为代表的观点,认为本次断电是多年对电网投资不足的结果,电网管理不善、经常性被忽视。而且委内瑞拉国家的电力系统掌握在军队士兵的手中而不是合格、技术娴熟的工程师手中。

1、我们先来看第一种观点,电磁攻击说。

据俄罗斯卫星通讯社报道,委内瑞拉马杜罗总统3月9日在出席一场集会时表示,“9日上午,全国70%的电力供应本已恢复,但随后电力系统再遭攻击,导致再次发生大范围停电。在8日恢复供电过程中,有关部门发现电力系统遭到借助“高科技手段”实施的电磁攻击。”

什么是电磁攻击?

电磁攻击,比如电磁脉冲炸弹或者定向电磁辐射,又称“电磁杀手”,其原理是利用核爆炸或高能微波发生器产生的强大电磁脉冲,在一定地区或目标周围空间造成瞬间的强大破坏性电磁场,使电子设备中的电子元器件受到损坏,造成电子设备失效或永久损坏。主要影响二次设备,导致保护误动或拒动。对于局部影响,可能丧失快速保护的功能。而隐蔽在地下的电子系统,强电磁脉冲可以通过暴露在地面上的天线等设备产生感应电流,一直钻进地下,破坏地下设备的核心部分。

电磁脉冲攻击想象图

1962年7月9日,美国在太平洋海岛约翰斯顿岛上空400公里处进行空中核爆试验, 距离其1300公里外的檀香山的数百个警报器全部失灵,瓦胡岛的照明变压器全部被烧坏,檀香山与威克岛的远距离短波通信也突然中断。除此以外,距离爆破中心投影点数千公里的夏威夷群岛上,美军的电子通信监视指挥系统也相继失灵,整个岛上防盗警报器响个不停,街灯熄灭,电器被烧毁。

除了人为的电磁攻击,太阳黑子活动引起的磁暴等也会产生电磁干扰。太阳黑子活跃时会对地球的磁场产生影响,导致发生地球磁暴。强磁暴时,地磁场会发生剧烈扰动变化,变化的地磁场会在土壤电阻率高的地区产生每公里几伏特到十几伏特,持续时间从几分钟到几小时的地面电势。而在高压、超高压输电系统中,由于电网变压器中性点直接接地,所以地面电势会在东西走向、长距离输电线路与大地构成的回路中产生地磁感应电流。地磁感应电流容易引起大型变压器半波饱和而缩短其使用寿命,极端情况下会使其烧毁而造成永久损坏。同时,由于磁暴的发生是全球同步,因此地磁感应电流会使整个电网范围内数百台变压器同时发生半波饱和,造成一些保护装置产生跳闸等误动作,致使供电系统电压严重下降导致系统崩溃,从而引发大面积停电事故。


太阳黑子对磁暴的影响

1989年3月13日,在太阳活动22周极大年期间,黑子活动引发的强磁暴使加拿大魁北克的电网受到严重冲击,致使魁北克供电中断了9个小时,数百万居民生活受到影响。停电发生在凌晨2点45分,记录显示,当时的室外温度是摄氏零下16到零下20度。在停电后,暖气也停止了供应,室内气温急剧下降。

蒙特利尔市的地下隧道因为停电关闭,路面上的交通灯熄灭,交通一片混乱。地铁停运,学校停课,公司大楼电梯停运,魁北克的多瓦尔机场也被迫关闭,一些航班被取消。这次魁北克省的大面积停电,加上北美其他部分地区,受影响的人数高达600万,直接经济损失数以亿计。

1989年3月13日发生的磁暴非常强烈,Dst 指数达到了-500nT以上。(科学家利用Dst指数描述磁暴的强度,Dst指数达到-100nT 就是强磁暴,达到-300nT以上就是超强磁暴。)

不过大家也无需太担心,电磁干扰、电磁脉冲攻击是可以被屏蔽的,电磁脉冲防护方法与雷电防护方法基本相同。用9.5毫米厚钢板或4毫米厚铜板做成的屏蔽罩,也就是“特斯拉笼”,可以提供很高的总体屏蔽效能。在这次加拿大魁北克大停电事件后,各国都提升了自家电力系统应对电磁干扰、磁暴的能力。电缆使用整体防护材料,最好的电缆防护材料是管道之类的导电固体材料。在协助降低易损性方面,合适的接地线路也很重要。

2、委内瑞拉大停电第二种观点,火灾说。

在发现世界上最大的石油储量之前,委内瑞拉建立了一个以水力发电和热电为基础的国家电网。今天,委内瑞拉东部的古里大坝水电站提供了该国80%的电力,而这80%的电力是通过3条765千伏的线路从古里大坝输送到Malena变电站,再输送到国家负荷中心San Gerónimo B 变电站。

图1  SanGerónimoB中心站系统接线示意图

据委内瑞拉机械工程师罗德里戈·里纳雷斯(Rodrigo Linares)称,Malena变电站和San Gerónimo B 变电站之间的一条主要输电线上发生了火灾,当这条765千伏的线路发生故障时,另外两条线路发生了过载,并出现故障。这基本上中断了电力高速公路,使委内瑞拉陷入了黑暗。

3、3月13日,委内瑞拉副总统、新闻和通信部长罗德里格斯在国家电视台直播中称:“今日(13日)国家层面的电能供应百分之百恢复。”

从3月7日下午开始的大范围停电,直到3月13日恢复供电,停电接近一周,为何委内瑞拉恢复供电需要如此长时间?

委内瑞拉输电专家Miguel Lara解释,为了投入使用古里- Malena-SanGerónimo三条765千伏线路,要求三座变电站具备合格的操作人员,但是该国电力系统发展滞后十年,并未有过预案处理经验,缺乏合格的操作人员,使得很难在48小时内解决复电问题。据报道,该国试图通过400kV网架重新构建电力系统,但是也失败了,导致3月9日第二次全国范围内大停电。“大停电最大的问题是电力传输,即使他们在古里水电站发出电力,如果没有765千伏系统,他们也无法把它送出,负荷中心80%的电力依靠这条输电线路”,Miguel Lara称。

4、最新消息,委内瑞拉总统马杜罗表示,他打算请求俄罗斯、中国、伊朗和古巴政府以及联合国为调查最近对该国能源系统的攻击事件提供支持,本次攻击导致其境内大部分地区停电数日。其推特账户转播了马杜罗的讲话。

中国外交部发言人陆慷13日在例行记者会上表示,中方注意到委内瑞拉大规模停电事故已经持续数日,给委内瑞拉人民的生活带来了极大不便。中方对此表示关切。中方希望委方能够尽快查明事故原因,恢复正常的供电和社会秩序。中方愿意为委内瑞拉电力系统恢复提供帮助和技术支持。

关键字:停电事故

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