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输电线路覆冰特征和其防治对策剖析

2015-04-20张丹

科技与创新 2015年5期
关键词:电网系统防治对策输电线路

张丹

摘 要:在电网系统运行的过程中,输电线路覆冰是非常严重的灾害之一,它可以引发一系列的事故,比如导线舞动、绝缘子闪络等,这些都会严重影响电力系统的安全、稳定运行。在详细分析了输电线路覆冰特征后,针对不同的情况应用相应的防治对策。简要分析了输电线路覆冰特征和其防治对策,以期为今后的相关工作提供一些有价值的参考。

关键词:电网系统;输电线路;覆冰特征;防治对策

中图分类号:TM752+.5 文献标识码:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2015.05.127

调查研究发现,我国高压输电线路覆冰问题非常严重。因为高压输电线路有较大的档距和较高的铁塔,所以,线路覆冰情况比较严重;同时,因为输电线路有着较高的电压等级和较大的载流量,所以,如果线路被破坏就会造成巨大的经济损失。

1 输电线路覆冰的类型

通常情况下,可以将输电线路覆冰划分为3种类型,而划分依据是覆冰形成的物理过程和气象条件的差异。这3种类型分别为:①在降水作用下,产生覆冰雪;②液体云粒或水滴在冷却的状态下,与地面物体接触,冻结之后,产生覆冰;③直接冻结了大气中的水蒸气,经过凝华后,地面的物体上有霜产生。在这3种类型中,云中覆冰情况发生的概率最大,而它的存在也更加容易引发输电线路事故。

2 输电线路覆冰事故的成因

经过长时间的观测和分析发现,引发输电线路覆冰事故的主要原因是:没有合理地选择输电线路设计路径,同时,相关工作人员缺乏抗冰害的经验,这样,就很容易引发冰害事故。在实际工作中,部分输电线路并没有结合实际情况设计抗冰厚度。当其处于重冰区域时,虽然抗冰能力较好,但是,在恶劣天气下,会在很大程度上降低输电线路的机械性能和电气性能,这样就会引发重大的覆冰事故。

3 绝缘子闪络

3.1 定义

绝缘子闪络指的是外加电压的综合作用。在其作用下,会有复杂的放电现象产生于覆冰绝缘子和大气的交界面,而因为闪络通道的电离较强,便会产生电弧。

3.2 防治方法

针对绝缘子闪络,具体的防治方法有:①在输电线路中,应用“V”型绝缘子串。此类绝缘子串有较好的自洁性能和较少的积尘量,局部会有电弧产生,所以,它可以更好地扩散电离气体。②将大盘径的玻璃钢伞裙罩加装在绝缘子串的上方,按照400~700 mm的标准选择直径。这样做,可以充分发挥防冰闪的效果,同时,也可以较大程度地降低直线杆塔鸟害跳闸率。但是,这种做法也存在一些弊端,因为玻璃钢伞裙罩的直径较大,所以,也就相应增加了线路检修的工作量,并且无法有效隔离绝缘子串本身的冰凌。将3个大帽绝缘子分别加装于直线单联瓷绝缘子的上中下,这样可以有效隔断绝缘子的冰柱。如果应用硅橡胶绝缘子,那么,就可以应用1片特大伞裙的合成绝缘子,这样,便可以有效地阻断冰柱,避免出现绝缘子覆冰闪络等问题。为了保证绝缘子串两侧的平衡,可将1个大盘径硅胶伞裙罩粘贴在普通复合绝缘子的上方,人为加大顺路方向的绝缘子串偏斜角,这样便可以提升覆冰绝缘子的冰闪电压。对于重冰区线路,可以采取间插式的方法布置瓷绝缘子和玻璃绝缘子等,进而改善绝缘子串的防冰闪络特性。

4 事故防治措施

要长期持续监测各个气象区域的气象状况,观测该地区的冰雪状况,充分掌握输电线路覆冰的规律。同时,要详细记录近年来发生的各种覆冰事故,以便更好地执行输电线路抗冰设计,科学地选择防冰除冰措施。

在设计输电线路的过程中,要充分考虑地形和气候等因素,合理选择线路走向和抗冰厚度。另外,要充分重视线路沿线的薄弱环节,安装有效的监测装置和防冰抗冰设备,进而保证线路运行的可靠性和安全性。如果线路经常出现冰害事故,就需要改造重冰线路或局部改造,显著提升其抗冰能力;如果覆冰地区的面积较大,就需要应用除冰和融冰等措施,进而避免发生病害事故。

要深入观测和研究输电线路覆冰的特点和机理,绘制各个地区的输电线路覆冰雪分布图,深入开发覆冰监测装置,研究防冰除冰措施,制订一系列的应急方案,有效应对冰害事故,减少或避免冰害事故带来的灾害。

现如今,已经研发了很多技术,通常情况下,可以将其概括为3类:①热力除冰法。它是指应用附加热源或借助导线自身的发热来融化导线上的冰雪,并借助焦耳热效应加热导线。此外,还可以借助电阻丝伴随加热和铁磁线圈因交流电感应加热等方法。②机械除冰法。这种方法是借助机械脱落导线上的覆冰。③自然脱冰法。这种方法是指将一些阻雪环和平衡锤等装置安装在导线上,当导线上的覆冰堆积到一定程度时,借助于其他自然力就可以自行脱落冰雪。这种方法比较简单,但是,要注意的是,在应用过程中,如果出现导线跳跃现象,就很容易出现线路事故。

5 结束语

综上所述,输电线路覆冰是一种非常严重的危害,它会对整个电力系统的正常稳定运行产生直接的影响,因此,要高度重视其产生的原因。在具体实践中,要结合当地的具体情况合理设计输电线路,综合考虑经济因素和技术因素,合理选择防治对策,以保证输电线路的正常、稳定运行。

参考文献

[1]胡毅,胡建勋.我国南方地区电网大范围覆冰灾害的特点分析与防治措施[J].电力设备,2008,2(6):123-125.

[2]李西洋,刘春.输电线路覆冰特征及其防治对策[J].通信电源技术,2014,2(2):99-101.

[3]陈相依,何扑,刘明忠.四川电网输电线路覆冰分析及防御措施[J].四川电力技术,2011,2(2):92-93.

〔编辑:白洁〕

Abstract: In the process of power system operation, transmission line icing is one of the most serious disasters, it can cause a series of accidents, such as conductor galloping, insulator flashover etc., all these will seriously affect the safe, stable operation of electric power system. In a detailed analysis of transmission line icing characteristics, according to the application situation of different countermeasures corresponding. A brief analysis of the transmission line icing characteristics and the prevention and control measures, provide some valuable reference to future related work.

Key words: power system; transmission line icing characteristics; prevention countermeasures

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