921地震二十週年 台電抗震啟示錄 新增超高壓線路 世界首創雙核心調度中心

【921地震二十週年 台電抗震啟示錄 新增超高壓線路 世界首創雙核心調度中心】

1999年9月21日凌晨1點47分,位於中部的車籠埔斷層突然劇烈錯動,造成芮氏規模7.3的巨大強震,晃醒安靜酣睡的人們,也震損全台622座高壓電塔及17處變電所,平時作為中南部電力及調度傳輸核心的南投中寮超高壓開閉所也遭震毀,南北電力系統瞬間中斷,導致全國史上最嚴重649萬戶停電災情。台電表示,921後除強化整體電力設備耐震力、電塔基礎深入堅實地盤,更從電力輸送源頭增設第三超高壓輸電線路,並首創世界第一套雙核心主控電力調度中心,至今20年間通過逾1400起芮氏規模4以上有感地震的大小考驗, 921已成永遠的抗震啟示錄。

台電指出,921大地震發生時,輸電鐵塔構件本身損壞的狀況較少,關鍵在鐵塔基礎。921之前,電塔原依周遭環境而有土壤基礎、普通基礎與深基礎等不同形式,921後除完成既有受損鐵塔基礎改善(原地補強或遷塔改建),亦同步強化長期地質鑽探、傾斜監測及邊坡穩定分析等,地質鑽探時鑽孔數量即從1孔增加為3孔,更能探測確認塔址整體地盤狀況,山區新設鐵塔全數改為深基礎型式,後續並將基礎體埋入堅實地盤2公尺以上,整體挖至地下15公尺以上,相較於僅挖至地下3至6公尺的淺基礎型式更具穩定性,確保輸電線路基礎安全。

台電921後以「強化南北電力融通」為核心,從調度、發電、輸電、配電線路等系統全面提升抗震能力,其中第一要務是提升整體輸電線路效能。台電說明,目前國內主要有345kV超高壓輸電線、161kV特高壓輸電線、69kV高壓輸電線等三種輸電線,其中345kV相當於電網的國道,做為大電量、長距離傳輸之用,再依序調降電壓供應民眾家戶使用。

921前,南北電力靠第一與第二超高壓輸電線路(超一、超二路)兩條雙回路的超高壓輸電線路互通有無,921後,台電第三超高壓輸電線路(超三路)於2002年5月完工,等同新增兩條可乘載大電量的輸送回線,後續面對如2013年芮氏規模達6.2的327地震,當時超一、超二、超三路共六條回線中,一條正在定期檢修,另外四條因為地震而跳脫,所幸還有一條可維繫南北系統融通,成功避免再度發生全台大停電事故。

台電指出,921地震中毀損的南投中寮開閉所原為匯集中、南部電力及調度傳輸的重要角色,包括超一、 超二路等多達20幾條關鍵線路都在此匯流,因此,台電也在921之後重新規劃系統線路,讓超一路可旁通中寮,讓電力接入天輪超高壓變電所,分散風險。

電力系統需靠「調度」才能運轉、發揮作用,而電力調度中心是確保全國穩定電力的關鍵,過去台電只有台北總部設立一個中央電力調度中心,921之後,台電深感「異地備援」重要性,2009年增設高雄中央調度中心,也是全世界第一套雙主控中央調度中心。台電表示,北高兩個中央調度中心從設備到人員編制都一樣,就像電腦雙核心,若一邊出問題,另一邊可即時、獨立承接所有電力調度工作。

二十年前921大地震發生時,台電不少位於埔里等重災區的同仁,家中也是受災戶,「災民救災民,不嚴重的救嚴重的」,但台電人無不在擦去淚痕的情況下奮力搶修電力系統,只為在當時漆黑夜裡,為台灣帶來多一點光明與溫暖。二十年過去,台電持續為點亮台灣而努力,921也已成為台電永遠的抗震啟示錄。

【全黑啟動大作戰 台電新設全黑啟動機組 研發BOSS系統 復電能力再進化】

921地震二十年前重創台電南投中寮超高壓開閉所,是導致中北部地區陷入全黑及全國史上最嚴重649萬戶停電災情的關鍵,對電力系統而言,最困難就是「全黑啟動」。因此,台電在921後,為了強化復電效率,除聯手台大共同發展全黑啟動線上支援系統(Blackstart Online Supporting System,BOSS),921後設立的大潭發電廠也創新導入「廠用電運轉」功能,可加快系統重建及復電速度,如今也已成為台電新設燃氣複循環火力發電機組的標準必備能力。

當因天災等原因造成大範圍停電時,要著手復電也要有電力來源,而全黑啟動為電力系統從全黑中迅速復電的關鍵能力。因此,對電力調度而言,全黑啟動堪稱工作最大挑戰,如921大地震當晚,台電調度中心值班人員針對北部全黑事故進行復電操作,由於當時系統脆弱不穩定,經歷三次才成功。

台電調度處中央調度監鄭有財說,電力系統最困難的就是全黑啟動,當時採人工計算方式規劃復電加壓路徑,需小心控制加壓過程,就好像用火種點火,需慢慢加木炭,不然火就滅了。

台電說明,為了強化復電效率,2007年台電與台大研究團隊共同發展BOSS全黑啟動線上支援系統,當發生全黑事故時,調度員只需決定以哪座電廠做為全黑啟動的起點,系統即可自動避開故障線路,計算出到目標電廠的最短路徑,提供最佳全黑啟動決策,幫助調度員快速研判及提高復電成功率。

台電指出,921後新設立的大潭發電廠也創新導入「廠用電運轉(House Load Operation)」功能,當系統發生全停電事故時,機組會在不跳機情況下自動卸除負載並脫離電網,發電量則瞬間降到僅供電廠內自身所需負載,無需重新啟動機組,即可隨時併網發電,不僅加快系統重建及復電速度,也大幅提高機組運轉可靠性,而廠用電運轉也成為後來新設燃氣電廠複循環火力機組的標準必備能力之一。
地震:地震是地殼快速釋放能量過程中造成的震動,期間會產生地震波,其中地震波又分為S波及P波。 ...更多

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