高压输电线路除冰技术探究

高压输电线路除冰技术探究
高压输电线路除冰技术探究

高压输电线路除冰技术探究

发表时间:2017-09-08T15:10:21.927Z 来源:《知识-力量》2017年8月上作者:杨世挺

[导读] 我国也是针对线路覆冰这一问题采用了诸多种类的线路除冰技术。本文通过对高压输电线路覆冰的危害、高压线路除冰技术研究现状与除冰技术的种类进行了详尽的分析,力图为我国的电力工作人员提供专业的除冰技术知识。

杨世挺

(国网菏泽供电公司,山东菏泽 274000)

【摘要】自2008年以来,我国的高压输电线路覆冰现象出现频率越来越高,而南方如湖南、湖北、江西等基本上往年冬季温度在零上的省份也出现了暴雪导致的线路覆冰现象。对此,我国也是针对线路覆冰这一问题采用了诸多种类的线路除冰技术。本文通过对高压输电线路覆冰的危害、高压线路除冰技术研究现状与除冰技术的种类进行了详尽的分析,力图为我国的电力工作人员提供专业的除冰技术知识。关键词:高压;输电线路;除冰技术;探究

引言

电是人们生活中必不可少的一种能源,而为了使居住在聚落里的人们获得随时可使用的电能资源,我国建立了复杂遍布全国各地的电力输送网络。而这些网络绝大部分承担着发电站到电网的输送任务,这也就使得大部分输送电路都暴露在自然环境中而非聚落中,使其缺乏维护。输电线路的维护问题一直受到我国电力部门和有关学者的关注,其线路覆冰所发生的具体现象如线路受损、杆塔倒塌、电线不稳等等也是十分复杂。而往往居住在淮河以南的人们甚至是电力工作人员对线路覆冰没有一个明确的认识,这里就需要首先对线路覆冰进行分析。

1.输电线路覆冰概况

据不完全统计,自上世纪中期以来,我国输电线路遭受不同程度的覆冰灾害多达上千次[1]。我国对输电线路覆冰的研究始于20世纪50年代,我国最早有记录的输电线路冰害事故出现在1954年[2]。近七十年来,南方发生高压线路覆冰现象越来越频繁。2008年1月~2008年2月,我国南方大部分地区遭遇罕见冰雪灾害。其中湖南电网受灾晟为严重,根据冰冻发生范围、冰冻持续时间、冰冻强度等指标综合评价,此次灾害损失己达到特大型气象灾害标准,其综合强度指数已超过1954年,为建国以来湖南省最强的雨雪冰冻天气,属于“50年一遇”冰灾。

1.1线路覆冰所造成的主要危害

高压输电线路覆冰所造成的危害大致可以分为三个方面:

(1)过荷载:由于覆冰厚度超过导线本身的设计抗冰厚度,使导线覆冰后因其质量、风压面积的增加而引发的事故。这种事故造成金具损坏、导线断股、杆塔损折、绝缘子串翻转、撞裂等机械事故;也可能使弧垂增大,造成闪络和烧伤、烧断导线的电气事故。

(2)同期脱冰或不均匀覆冰事故:相邻档导线不均匀覆冰或不同期脱冰会产生张力差,使导线、地线在线夹内滑动,严重时将使导线外层铝股在线夹出口处全部断裂,钢芯抽动。

(3)绝缘子串冰闪事故:绝缘子覆冰或被冰凌桥结后,绝缘强度下降,泄露距离缩短,融冰时,绝缘子的局部表面电阻增加,形成闪络事故,闪络发展过程中持续电弧烧伤绝缘子,引起绝缘子绝缘强度降低。

2.我国现今使用的各类除冰技术

输电线路覆冰,会严重影响电网的运行,从而给社会经济造成巨大的损失。因此,欧美等老牌工业国家及我国等诸多其他国家都对覆冰线路的除冰技术进行了深入的研究和应用,诸多方法已经被应用在广大的世界各地电网。我国的除冰技术基本上是融冰的方法,根据融冰原理的异同,可以把常见的融冰方法大致分为三类,即热力融冰法、机械除冰法和自然脱冰法。

2.1机械除冰法

机械除冰法的技术原理就是通过机械外力来使冰产生内外应力从而产生结构上的崩坏从而从输电线路上脱落。常见的机械除冰法有滑轮铲刮、强力振动和“ad hoc”方法。这里的“ad hoc”法,是由线路操作人员在现场处理,包括敲打、撞击等,方法千变万化,当线路停电,可以触及到冰时,可采用手工除冰;在线路带电时,应用与线路电压等级相符的绝缘棒敲打[3]。这些方法中唯一可行的机械除冰法是滑轮除冰法,已使用五十多年。然而,机械除冰法容易造成线路损坏,所以应用较少。

2.2热力融冰法

常见的热力融冰法有带负荷融冰、短路电流法、电阻丝伴随加热法、铁磁线法。在上述四种方法中,前两种方法的融冰原理是利用焦耳效应来融化冰雪,湖南就曾经使用过短路电流融冰法进行除冰。俄罗斯大力对加热融冰与无功静补的双用途可控硅整流装置。靠电阻性伴线或铁磁线中有交流电产生的边际电流进行的间接加热,目前应用较多的是低居里铁磁材料,这种材料在温度小于0℃时,磁滞损耗发热即可融冰;当温度大于0℃时,不需要融冰,损耗很小。

2.3自然脱冰法

自然脱冰法如表面意思一样,是不需要人为或外力因素来除冰的方法。自然脱冰法的分支应用有平衡重量、可动线夹、除冰环、风力脱冰、憎水行涂料。前三种方法简单易行,但是通过自然因素除冰具有一定的偶然性,所以并不能保证能够完全除冰。刷涂吸热涂料利用太阳能除冰只在有足够辐射时才有效,但它难于应用到高压线上,因为在夏天它会增加导线的温度;在导线表面涂憎水性材料以达到防冰目的己引起广泛兴趣,憎水性涂料虽有好的憎水性能,但对覆冰的影响并不明显,然而它可以降低冰与导线表面之间的粘附力。

2.4高频高压融冰法

高频高压融冰法是一种新型的除冰方法。一般认为,电阻率超过10Ω/cm的物质便归于电介质。电介质的带电粒子是被原子、分子的内力或分子间的力紧密束缚着,因此这些粒子的电荷为束缚电荷。在外电场作用下,这些电荷也只能在微观范围内移动,产生极化,而不能象导体中的自由电子那样脱离所属的原子作宏观的移动。

本文所研究的覆冰,是一种晶体结构的物质。在通常情况下,冰的晶体分子呈现出六角形,其中的电荷因为晶体内部的分子力被紧密束缚。所以,冰的介质损耗是很小以致可以忽略不计的。覆冰的输电线路的冰雪,在输电频率达到8KHz时,冰的晶体就有了足够大损耗使得可以产生明显的热量,而频率的增大频率又使电压损耗降低,使得可以在生活中应用高频高压融冰法,最佳工作频率在100KHz左右。

浅谈输电线路冰害事故及原因

浅谈输电线路冰害事故及原因 【摘要】近年来,由于输电线路上覆冰引起的线路断线频繁发生,对电力系统的安全运行以及经济损失造成了巨大的影响。本文主要从输电线路发生覆冰的原因以及影响覆冰的不同因素等角度出发,提出了些许防止冰害事故的技术措施。 【关键词】输电线路;事故;覆冰;防治 1.引言 据统计,2003年电网有500kV的输电线路是因覆冰导致的线路跳闸有12次,因覆冰产生的事故有7次,其主要发生在我国的西北、华东、东北地区。2005年全网220kV及以上的输电线路因覆冰舞动而引起的跳闸有98起。覆冰事故引起的输电线路故障已经严重影响到了电力系统的安全运行,电网供电的可靠性也被冰害事故严重威胁着 2.冰害事故的主要类型以及原因分析 2008年我省由于受到雨雪冰冻灾害使得110kV输电线路有83处倒杆,18处倒塔。60处杆塔偏斜受到损坏,49处杆塔横担的部件弯曲折断,421处地、导线发生断线;35kV电路中受损的线路长度约为273千米;10kV线路中16935处杆塔受损,受损的线路长度约3615千米,0.4kV受损的台区约2551个,损坏的配变台区约680台,8992处电杆基受损,线路受损的总长度约2300千米。 2.1冰害事故的成因分析 通过长期对覆冰的分析和观测,我国输电线路的覆冰事故发生原因可以归纳成以下几点: ①对输电线路的覆冰规律在认识方面不足,设计线路时,线路选择的路径不合理,缺乏抗冰害经验,使得冰害的事故时常发生; ②有些设计的输电线路抗冰厚度比实际的覆冰值要低,当遭遇严重的覆冰时,就会发生覆冰事故; ③某些输电线路在重冰区,虽然具有一定抗冰的能力,但因为气候十分恶劣,某些环节依然较薄弱,当遇到恶劣的气候条件,输电线路的电气和机械性能降低,导致覆冰事故。 2.2冰害事故的类型 输电线路形成覆冰通常是在初春或严冬的季节,当气温下降到-5摄氏度到0摄氏度,且风速在3到15米每秒时,若遇到了雨夹雪或大雾,首先在输电线的路上将会形成雨淞,这个时候若是天气突然变冷,出现了雨雪天气时,雪和冻雨就在粘结强度比较高的雨淞上面开始迅速地增长,最后形成了较为厚的冰层。2008年我省的轻冰区主要多为110kV的线路,据统计,该区110kV输电线按照5毫米冰区所设计的,但实际的覆冰厚度约达60毫米左右,局部地区覆冰80毫米以上。巡视110kV线路的跳闸故障时,测得地、导线覆冰的直径约200毫米左右,通过观察拉线覆冰的情况,覆冰的结构以雾凇夹雪为主,相对的密度是0.4到0.6覆冰的厚度折算为40到60毫米。之后通过对其的运行与观察,发现该区110kV每年都会发生覆冰,其厚度为50毫米左右。但是该区最大的设计覆冰厚度约20毫米,因此输电线路覆冰所导致的事故主要有以下几种: 2.2.1覆冰导线舞动事故 导致输电线路跳闸以及停电,甚至发生断线倒塔等严重的事故。舞动时有可能会导致相间闪络,对导线、地线以及金具等一些部件造成损坏。 2.2.2绝缘子冰闪事故 当冰中所参杂的污秽等一些导电的杂质更容易导致冰闪事故的发生,而且覆冰还会改变绝缘子电场的分布,就是能够将覆冰可看作为是一种比较特殊的参杂物。

输电线路故障及预防(2021年)

Safety is the goal, prevention is the means, and achieving or realizing the goal of safety is the basic connotation of safety prevention. (安全管理) 单位:___________________ 姓名:___________________ 日期:___________________ 输电线路故障及预防(2021年)

输电线路故障及预防(2021年)导语:做好准备和保护,以应付攻击或者避免受害,从而使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出现事故的安全状态。显而易见,安全是目的,防范是手段,通过防范的手段达到或实现安全的目的,就是安全防范的基本内涵。 输电线路就好比电力系统中的“大动脉”,一旦发生故障,则可能影响到一片或几片区域的供电安全,甚至造成不可估量的损失。因此,预防输电线路故障历来是供电企业的一项重要工作。输电线路故障就是线路的组成部件,如导线、避雷线、绝缘子、金具、杆塔、基础、接地装置等,由于原有的电气性能或机械性能受到损坏,或带电体与接地体之间的距离小于规定值而造成的线路不正常运行状态。以克拉玛依地区来说,输电线路先后出现过雷电绕击主变压器、绝缘子劣化、污闪、杆塔拉线被盗、鸟害、导线弛度下降以及配电线路故障越级等造成的输电线路故障。为保证输电线路安全运行,必须采取有效的预防措施。 1雷害故障原因及预防措施 1.1雷害故障原因 在克拉玛依地区雷害并不普遍,这是因为该地区气候干燥,全年雷雨天气相对较少。虽然如此,雷害仍然给克拉玛依供电公司带来过

输电线路防冰除冰技术

输电线路防冰除冰技术综述 一、除冰技术 目前国内外除冰方法有30余种,大致可分为热力除冰法、机械除冰法、被动除冰法和其他除冰法四类。 热力除冰方法利用附加热源或导线自身发热,使冰雪在导线上无法积覆,或是使已经积覆的冰雪熔化。目前应用较多的是低居里铁磁材料,这种材料在温度0C时,不需要熔冰.损耗很小。这种方法除冰的效果较明显,低居里热敏防冰套筒和低居里磁热线已投入工程实用。采用人力和动力绕线机除冰能耗成本较高。 机械除冰方法最早采用有“ad hoe”法、滑轮铲刮法和强力振动法,其中滑轮铲刮法较为实用,它耗能小,价格低廉,但操作困难,安全性能亦需完善。采用电磁力或电脉冲使导线产生强烈的而又在控制范围内振动来除冰,对雾淞有一定效果,对雨淞效果有限,除冰效果不佳。 被动除冰方法在导线上安装阻雪环、平衡锤等装置可使导线上的覆冰堆积到一定程度时,由风或其它自然力的作用自行脱落。该法简单易行,但可能因不均匀或不同期脱冰产生的导线跳跃的线路事故。 除上述方法外,电子冻结、电晕放电和碰撞前颗粒冻结、加热等方法也正在国内外研究。总之,目前除防冰技术普遍能耗大、安全性低,尚无安全、有效、简单的方法。 1、热力融冰 (1)三相短路融冰是指将线路的一端三相短路,另一端供给融冰电源,用较低电压提供较大短电路电流加热导线的方法

使导线上的覆冰融化。 根据短路电流大小来选取合适的短路电压是短路融冰的重要环节。对融冰线路施加融冰电流有两种方法:即发电机零起升压和全电压冲击合闸。零起升压对系统影响不是很大,但冲击合闸在系统电压较低、无功备用不足时有可能造成系统稳定破坏事故。短路融冰时需将包括融冰线路在内的所有融冰回路中架空输电线停下来,对于大截面、双分裂导线因无法选取融冰电源而难以做到,对500 kV线路而言则几乎不可能。 (2)工程应用中针对输电线路最方便、有效、适用的除冰方法有增大线路传输负荷电流。相同气候条件下,重负载线路覆冰较轻或不覆冰,轻载线路覆冰较重,而避雷线与架空地线相对于导线覆冰更多,这一现象与导线通过电流时的焦耳效应有关,当负荷电流足够大时,导线自身的温度超过冰点,则落在导体表明的雨雪就不会结冰。 为防止导线覆冰,对220 kV及以上轻载线路,主要依靠科学的调度,提前改变电网潮流分配,使线路电流达到临界电流以上;110 kV及以下变电所间的联络线,可通过调度让其带负荷运行,并达临界电流以上;其它类型的重要轻载线路,可采用在线路末端变电所母线上装设足够容量的并联电容器或电抗器以增大无功电流的办法,达到导线不覆冰的目的。 提升负荷电流防止覆冰优点为无需中断供电提高电网可靠性,避免非典型运行方式,简便易行;不足为避雷线和架空地线上的覆冰无法预防。 (3)AREVA输配电2005年在加拿大魁北克省的国有电力公司Hydro—Quebec建设世界首个以高压直流(HVDC)技术为基础的防覆冰电力质量系统。这个系统将覆盖约600km输电线,预计能于2006年秋天投入运行。

输电线路除冰技术

英文翻译 2008 届电气工程及其自动化专业班级 姓名学号 指导教师职称 二ОО年月日

在冬季,暴风雪是一个导致高功率传输线路中断以及花费数以百万计美元用以线路维修的大麻烦。用约8 - 200千赫的高频率震动法融化冰已经被提出来了(文献1-2)。这种方法需要两个相结合的机械驱动。在这种高频率下,冰是一种有耗介质,直接吸收热量加热冰。另外,电线的集肤效应导致电流只有在薄冰层才导通,由此造成电阻损耗,产生热量。 在这篇文章中,我们在长达1,000公里长的线路上描述该系统设计的实施方法。我们还利用一个适用于33-KV,100-千赫动力的标准系统测试报告了单位长度冻线的损耗的除冰模拟实验。 整个系统见图1。它可以以两种不同的方式部署。由于电线有慢性结冰的问题,或者那些有可能结冰和高可靠性需求的地方,这个系统可以永久的安装连接到部分线路的两端,用以设限控制励磁区域。另外,它也可以安装在汽车上,用以紧急“营救”结冰线路。三辆卡车可以携带一组电源和两套设备。 高频高压下输电线路的除冰系统图 冰介质加热原理 由于冰被视为是有损介质材料,等效电路进行了短暂的一段输电线路涂冰如图2。该组件值赖斯和西塞可以通过文献3给的冰的导电特性模型计算出来。在频率低至12赫兹,介电损耗成为产生热量的主要途径。

随着频率的增加,电压会产生大的压降。虽然较低频率是可行的,但通常采用20-150kHz范围的频率,以避免管制频率(下一章节会详细介绍)。 冰冻输电线路的等效电路图 实现均匀加热 高频下的励磁传输线路会产生驻波,除非在线路远端有相匹配的阻抗来终止。由于驻波,冰介质损耗或者集肤效应单独生热,导致加热不均。一种可能的办法是终止线路的运行,而不是驻波的问题。然而,运动波产生的能量流通常比冰上损耗要大。这种能量需要电源的一端来处理,另一端来吸收并终止。因此,电源的功率容量需要增加到远远超过所需的。终止端必须有能力驱散或者是回收这些损耗功率。因此,如果不循环利用的话,无论是在设备的成本,还是终端损耗,这都是一个昂贵的解决方案。 一个更好的解决方案是使用适用于两个热效应原理的驻波以达到相 辅相成的效果。在驻波模式中,冰介质加热时发生最强烈是在电压波腹,而集肤效应生热最为强烈是在电流波腹。因此,两者是相辅相成的。而且,如果幅度在适当的比例内,总热量就可以在线路上均匀分布了。

高压输电线路除冰技术

高压输电线路除冰技术 摘要:近些年来我国高压输电线路受冰灾的次数高达数千次,由于高压输电线路物布置地理位置,很容易受天气气候的影响,尤其是在大风天气下,高压输电线路由于覆冰的影响会引发电线的舞动,从而造成断线,杆塔倒塌等恶劣事故的发生,所以高压输电线路除冰成为了每个电力工作人员工作的一大重点。 关键词:高压输电线路除冰技术要点 0 前言 高压输电线路的防除覆冰成为电力工作者工作的一个重点,应该加强对高压输电线路覆冰的研究工作。电力工作者应该提高对高压输电线路除冰工作的重视,深刻理解高压输电线路覆冰的危害,掌握高压输电线路除冰的基本技术,做好高压输电线路的除冰工作,在实践的基础上总结高压输电线路除冰经验,对高压输电线路除冰技术进行合理的展望,完成对高压输电线路的保护,用技术的手段确保高压输电线路的问题,进而提升供电的稳定。电力从产生到应用一般要经历高压输电线路的输送,随着经济和社会的发展,各界对电力需求越来越高,电力生产能力也相应提高,高压输电线路的长度正在逐步增加,以完成电力和各界的需求。高压输电线路布设于田野、山脉和水系,容易受到天气因素的影响,据不完全统计,进50 年我国高压输电线路遭受冰灾的次数高达1000 次,高压输电线路覆冰会引发电线的舞动,在风力较大的情况下会导致断线和杆塔倒塌,成为影响我国北方高压输电网络安全的重要因素。 1.高压输电线路机械除冰法 使用机械外力迫使高压输电线路导线上的覆冰脱落,分为的方法。“ad hoc”法、滑轮铲刮法、电磁力除冰法和机器人除冰法。 1.1“ad hoc”法 “ad hoc”法,被告称之为外力敲打法,就是由工作人员在现场利用工具敲击输电线路,以此来达到除冰的目地,这个方法简便易行,但只能用于以10KV为主的近距离线路除冰,效率低,工作量大,只能在紧急情况下使用,应用范围极小。 1.2滑轮铲刮法 它是由在地面上的工作人员通过控制输电线路上的滑轮移动,利用力的作用,使导线弯曲,然后使覆冰破裂,这个方法效率高、操作简便、能耗小,并且价格低廉,是目前输电线路穝有效的除冰方法之一,但是此种方法受地形限制,安全性能还不太完善。 1.3电磁力除冰法

架空输电线路微风振动的危害与防治

架空输电线路微风振动的危害与防治 [摘要]微风振动是一个异常错综复杂和随机性很强的问题,稳定的又比较缓慢的微风是造成导线振动的主要因素。本文首先介绍了微风振动的危害,然后简单分析了影响振动的因素,最后详细谈谈架空输电线路微风振动的防治措施。 【关键词】架空输电线路;微风振动;防治 高压架空输电线路地处旷野,终年受到风、冰和气温变化等气象条件的影响。风的作用除使架空导、地线和杆塔产生垂直于线路方向的水平载荷外,还将引起导、地线的振动。其振动按频率和振幅可分为微风振动和舞动。微风振动的频率较高,约为10~20Hz,而振幅较小,一般很少超过导线的直径,但有时也会达到直径的2~3倍。 一、微风振动的危害 架空输电线路上为了防止微风振动而安装防振锤,如果安装不得当会适得其反。过多地装设防振锤,就像一个集中荷载加在线路上,致使防振锤夹头处出现振动死点,造成断股。线路振动能加速绝缘子老化,这是因为由于线路的振动,必然引起绝缘子及其连接金具一起振动,这种振动往往会造成金具零件松动、杆塔零件损坏,加速绝缘子的老化。另外,由于杆塔基础不稳固,拉线受力不均匀,造成线路、杆塔本身和拉线系统组成一个弹性系统,当线路发生振动时,其频率可能与杆塔振动的自然频率接近,容易形成共振。横担和吊拉杆在受力情况下的振动,不但会引起固定螺栓的松动,同样会加速这些材料的疲劳损伤,特别是当这些材料有内部缺陷时,更有可能造成因材料疲劳损伤发生折断事故。 二、影响振动的因素 微风振动最容易在下列地区发生:导线拉力大而对地面距离高的地方,平原开阔地带,山谷河流等大跨越地段。在大跨越档距中,不但有横向风力,而且由于上,下层有温差,还会产生垂直向上的气流,此时,架空线的微风振动比较严重。影响导线振动断股的原因很多,如导线的静应力、由振动引起的弯曲应力、线夹结构、杆塔型式、线路经过地区地形地貌及气象条件等。其中净应力和动弯应力的大小是影响导线断股的主要因素。一般以导线平均运行应力的大小去评价导线可能出现的振动水平,平均运行应力越高,振动断股就越严重。 随着风速的增大,在接近地面的大气层中,风和地面的摩擦出现气旋,气旋随着风速的增加而渗人到更高的气层中,破坏上层气层中气流的均匀性,也破坏了导线悬挂点的气流的均匀性,消除了引起导线振动的最基本因素,导线便停止了振动。与线路方向垂直、稳定的又比较缓慢的微风作用最容易使导线产生振动。当风向与导线轴线的夹角成45°~90°时,可以观察到稳定的振动;在45°~30°时振动的稳定性比较小;小于20°时,一般不会出现振动现象。平坦的地形有助于气流的均匀流动,利于形成导线振动的条件。对于地形极为交错的地区,特别

架空输电线路的故障与防护技术分析_1

架空输电线路的故障与防护技术分析 近年来,我国对电能的需求不断增加,输电线路建设有了很大进展。架空输电线一旦发生故障,如果不能及时处理,就会影响电力企业的正常运行。分析架空输电线路中常见的故障与原因,提出相应的解决措施,保证电网的运行安全 标签:架空输电;线路故障;防护技架空输电;线路故障;防护技术 引言 近年来,随着对磁阻材料不断的研究,各向异性磁电阻材料被发现并成功地应用到商用磁场传感器中。各向异性磁阻传感器具有灵敏度高、温度范围大,频带宽、易安装、体积小等特点,在弱磁场测量方面具有广泛的应用前景。将各向异性磁阻传感器安装在架空输电线路的正下方,采集架空输电线路发生短路故障时周围的磁场信息,从而对暂态故障行波信号进行检测。该方法适应于不用改动电力系统接线结构,不用拆卸设备,方便安装,对暂态行波信号的全频带具有良好的选择性,且抗干扰能力强。 1输电线路的检修 我国大多数地区的输电线路架设采用的都是以架空线为主的架设方式,一旦输电线路出现故障,那么将直接影响到电能的传输,就会给用户的正常用电带来巨大的影响。输电线路大多都是在野外搭设,长期暴露在自然环境中,必然会出现一些线损问题从而造成输电线路的故障,同时由于这些故障因素的不可控制,导致我们无法采取针对性的预防措施。为了避免输电线路故障给生产生活的正常用电带来影响,因此需要给予线路检修工作足够的重视,使输电线路能够稳定运行,同时还要能够采取更加先进的技术和办法来提高输电线路检修工作的质量。为了满足大负荷电压的需求,架设电网的电压等级越来越高,在一定程度上增加难度,使输电线路架设的地理位置变得越来越复杂。 2故障的原因 2.1风力引起的输电线路运行故障 在一些气流流动频繁、植被稀少地区架设输电线路,通常会遭受到强风的破坏,导致运行故障。如果地区风力强劲,强大的风力会将电线杆架刮倒,有时候电线也会被大风挂落或者刮断,造成局部断电,影响居民生产生活用电,甚至会发生安全事故,影响居民的安全用电。在风力的影响下,还可能造成架空输电线偏离其垂直位置,导致风偏放电的现象,造成输电线路的运行故障。 2.2输电线路防污、防雷工作中存在问题 社会经济的发展带动了我国工业建设的发展,但是也会对环境造成巨大的污

输电线路污闪原因分析及防护措施

输电线路污闪原因分析及防护措施 【摘要】本文通过结合地区气候状况分析了输电线路污闪形成的原因,并制定相应有效的防护措施,以此来减少输电线路污闪的发生,保障电网的安全稳定运行。 【关键词】输电线路;污闪原因;防护措施 输电线路在电力系统中主要起到将各种电力设施连接在一起的作用,使之成为一个系统有序的整体,在输电线路中由于输送距离往往比较远,电压等级也较高,所以目前主要还是应用高压架空线作为输电载体。本文在本部运行线路的基础上进行统计,分析电网污闪事故的特点和起因。 1 线路污闪事故的统计分析 1.1 线路污闪特点 1.1.1 污闪事故的发生具有明显的季节性和时间性。 (1)输电线路经过地区雨量一般集中在4~10月份,冬季雨量稀少,易产生长期干旱天气,线路绝缘子由于缺少雨水冲刷,积污严重。 (2)江西地区每年的1~3月份南方暖湿气流北上与北方南下的冷空气相遇即转为湿冷、湿热的雾湿小雨气候,同时由于冬季大气缺乏雨水的清洁,使得大气中污染物浓度相对较高,造成空气绝缘强度降低。而每年冬末春初出现的雾湿天气则为绝缘子的闪络提供了很好的气象条件。 1.1.2 污闪发生时的气象条件具有相当明显的集中性。 (1)浓雾是最危险的污闪因素,据有关污闪跳闸与各种气象条件的统计,雾闪发生率37% ,远比其它气象条件高.不仅因为雾的水分能湿润污层而不冲刷污层,还因为它的持续时间长,分布范围广.又由于气流的作用,雾能湿润绝缘子的下表面,不像毛毛雨仅能湿润绝缘子上表面,一般认为,在相同条件下,由雾湿润的绝缘子的污闪电压比由毛毛雨湿润的低20%~30% 。 (2)污闪事故与绝缘子布置型式有很大的关系。污闪事故常发生在直线串上,这是因为直线串的绝缘子片数少,比耐张串少1~2片,爬距相对较低;直线串的自洁能力相对耐张串较差,积污严重;由于伞裙的影响,使电弧放电电离的气体不易自由扩散,气体绝缘不易恢复。 1.2 线路污闪原因分析 1.2.1 线路绝缘水平偏低,与污级不相适应是造成污闪事故的根本原因

架空输电线路季节性巡视特点及防范措施

架空输电线路季节性巡视特点及防范措施 摘要:在电力系统当中,架空输电线路具有重要作用,其运行状况,直接影响 到人们的生活。最近几年来,架空输电线路发生故障的现象时有发生,不仅导致 了大面积的停电,而且还极大的影响着居民的正常工作以及生活。由于受到自然 气候的影响,使得架空输电线路极易受到自然灾害的影响。 关键词:架空输电线路;常见故障;季节性巡视;防范措施 一、架空输电线路常见故障及典型事例分析 (一)线路结冰严重,杆塔失稳 二零零八年年初,阳山地区输电线路存在严重的结冰现象,尤其是地势较高 的输电线路,更为严重,因而导致了电线杆以及输电线路出现了断横担以及断线 的现象,导致该片区域出现大面积的停电,严重影响到该区域居民的正常生活。 (二)雷击瓷瓶爆裂,线路跳闸 二零一零年五月份下旬,阳山地区出现暴雨天气,并且伴随雷击,导致35kV 城黄线黄屋分线#55杆C相瓷瓶爆裂1片,导致架空输电线路出现了跳闸的现象。暴雨过后,经紧急抢修,恢复通电。 (三)风吹杂物触线,单相接地 二零一零年八月初,某地区供电部门在对架空线路进行检查的过程当中,发 现大风天气将青竹杆吹到了导线上,对拉线距离不够,因而产生了火花放电,导 致了跳闸,在跳闸之后,发现青竹杆存在一定的灼烧现象。 (四)瓷瓶质量偏低,钢帽破裂 二零一三年八月底,某地区架空输电线路电线杆A相绝缘子钢帽爆裂导线跌落,导致相邻两个电线杆悬挂导线,严重影响到地面安全,在经过抢修之后,恢 复了正常。 (五)拉线塔材被盗,倒杆断线 二零零九年十二月中旬,阳山地区35kV七杜线#51、#52杆,由于线路拉线,导致UT线夹全部被盗,这也就使得电线杆失去了支撑,最终倒塌,导致该区域 居民用户停电。 (六)线行树木过高,触及导线 二零一五年七月下旬,某地区架空线路保护区内,居民砍伐树木,不料树木 倾斜到架空线路上,导致输电线路跳闸,区域用户断电。 二零一一年五月中旬,由于接连不断的暴雨天气,导致阳山地区35kV青江线,架空输电线路保护区当中出现了山体滑坡的现象,滑坡导致树木倾倒,压在架空 线路上,导致架空线路断裂,出现大面积的停电现象,在雨停之后经过连夜抢修,次日恢复正常通电。 二、春、夏、秋、冬季巡视及防范措施探讨 (一)春季巡视及防范措施(3月~5月份) (1)运行特点 第一,在初春季节,极易出现异物短接线路绝缘距离缺陷,存在着严重的危害。尤其是在农村地区的一些垃圾场、塑料大棚,一旦面临大风天气,极易导致 一些薄膜、垃圾等物品被刮到导地线上,导致架空输电线路出现跳闸,出现停电 的现象。 第二,阳春三月,正处于放风筝的最佳季节,风筝线过长或者风筝离线的话,一旦触碰到架空输电线路,也会产生严重的后果。

输电线路除冰机器人除冰机构设计

第一章绪言 1.1引言 2008年1月,郴州市出现了连续近一个月的低温雨雪冰冻天气,遭受了历史罕见的冰雪灾害。国家减灾委员会专家已定性为:“郴州发生的这次冰雪灾害,是世界上一次大面积、极端性气候事件,是江南地区持续时间最长的一次雨雪冰冻过程,影响地区的人口之多是世界罕见的”。这次郴州冰灾造成中心城区正值春节期间停电、停水10多天,个别地方达到20多天,交通、通讯、电视均出现不同程度的中断,成为了一座与外界隔绝的“孤城”。郴州成为我国南方冰雪灾害最严重的地区之一。 特别是电力系统遭受毁灭性重创,冰灾引起了倒塔,现场调查了2008年湖南冰灾期间≥220kV输电线路的受损情况,发现倒塔线路覆冰厚度主要集中在20~60mm,同时微地形和微气象造成覆冰加重和覆冰的不均匀性,档距、塔形等对线路倒塔也存在影响。分析倒杆断线的形式认为覆冰太厚超过设计值、垂直荷载压垮和不平衡张力拉垮是造成线路倒塔。专家解说,高压线高高的钢塔在下雪天时,可以承受2-3倍的重量。但如果下雨凇,可能会承受10-20倍的电线重量。电线结冰,遇冷收缩,风吹引起震荡,就使电线不胜重荷而断裂。 随着我国经济的高速发展,超高压大容量输电线路越建越多,线路走廊穿越的地理环境更加复杂,如经过大面积的水库、湖泊和崇山峻岭,给线路维护带来很多困难.而且在严冬及初春季节,我国云贵高原、川陕一带及两湖地区常出现雾凇和雨凇现象,造成架空输电线路覆冰,使线路舞动、闪络、烧伤,甚至断线倒杆,使电网结构遭到破坏,安全运行受到严重威胁.在紧急情况下,寻道员用带电操作杆或其它类似的绝缘棒只能为很少的一部分覆冰线路除冰,人工除冰有很高的危险性。 在国外,一些国家的地理与气候情况与我国相似,甚至一些国家的情况更加恶劣,为了保证电力系统的可靠性,提高高压输电线除冰的效率,减少损失,维护工人的安全,开发一种可以替代或部分替代工人进行除冰作业的新型设备一直是国内外相关研究的热点.因此,研制安全有效的除冰机械以代替人进行导线除冰具有较好的应用前景和实用意义。

防止污闪事故措施

防止污闪事故措施 1完善防污闪管理体系,风场场长为各自风场的主管负责人,安全员为防污闪专责人,配合主管负责人具体落实防污闪措施,风场主管负责人主要职责为: 1.1 制定巡检周期及巡检内容; 1.2 制定绝缘子清扫周期及质量检查标准; 1.3 按周期进行绝缘子的盐密测试; 1.4 校核运行设备外绝缘爬距与污秽等级相适应; 1.5 定期组织对绝缘子零值进行测试; 1.6 对绝缘子的选型、试验、安装、运行全面负责; 1.7 建立设备绝缘子管理台帐。 2坚持适时的、保证质量的清扫,把好验收关,带电水冲洗要严格执行《带电水冲洗规程》并配备训练有素的熟练操作员,定期每年春检对设备进行彻底清扫,对清扫应有台账记录,对污秽严重,不易在现场清扫的绝缘子,也可以更换新的绝缘子,将旧绝缘子带回在工厂进行清扫。 3加强设备巡视,尤其是雾、雨、雪恶劣天气的巡视,发现情况及时汇报,及时根据变化情况采取防污闪措施,做好防污闪的基础工作。 4坚持定期对输变电设备外绝缘表面的盐密测量,风场运行电气设备按照三级以上污秽等级设计,应每年测两次盐密度。

5各风场建立设备外绝缘台帐,运行设备外绝缘的爬距,原则上应与污秽分级相适应,不满足的应予以调整,受条件限制不能调整爬距的应有明确的防污闪措施。 6定期对绝缘子串进行绝缘检测,发现不良绝缘子和零值绝缘子,要及时更换。 7对污秽严重地区的绝缘子,可以采取具有很强的抗污闪能力硅橡胶复合绝缘子,有效地防止输电线路的污闪事故,按《合成绝缘子使用指导性意见》的要求使用执行,并密切注意其端头密封质量和控制乌粪闪络。 8变电设备表面涂“RTV涂料”和加装“防污闪辅助伞裙”也是防止设备发生污闪的重要措施,按《防污闪辅助伞裙使用指导性意见》和《防污闪RTV涂料使用指导性意见》的要求使用,但避雷器不宜加装辅助伞裙。 9室内设备外绝缘爬距要符合《户内设备技术条件》,并适时安排清扫,严重潮湿的地区要提高爬距。

输电线路的基本知识线路

输电线路的基本知识线路 一、送电线路的主要设备: 送电线路是用绝缘子以及相应金具将导线及架空地线悬空架设在杆塔上,连接发电厂和变电站,以实现输送电能为目的的电力设施。主要由导线、架空地线、绝缘子、金具、杆塔、基础、接地装置等组成。 1.导线:其功能主要是输送电能。线路导线应具有良好的导电性能,足够的机械强度,耐振动疲劳和抵抗空气中化学杂质腐蚀的能力。线路导线目前常采用钢芯铝绞线或钢芯铝合金绞线。为了提高线路的输送能力,减少电晕、降低对无线电通信的干扰,常采用每相两根或四根导线组成的分裂导线型式。 2.架空地线:主要作用是防雷。由于架空地线对导线的屏蔽,及导线、架空地线间的藕合作用,从而可以减少雷电直接击于导线的机会。当雷击杆塔时,雷电流可以通过架空地线分流一部分,从而降低塔顶电位,提高耐雷水平。架空地线常采用镀锌钢绞线。目前常采用钢芯铝绞线,铝包钢绞线等良导体,可以降低不对称短路时的工频过电压,减少潜供电流。兼有通信功能的采用光缆复合架空地线。 3.绝缘子:是将导线绝缘地固定和悬吊在杆塔上的物件。送电线路常用绝缘子有:盘形瓷质绝缘子、盘形玻璃绝缘子、棒形悬式复合绝缘子。 (1)盘形瓷质绝缘子:国产瓷质绝缘子,存在劣化率很高,需检测零值,维护工作量大。遇到雷击及污闪容易发生掉串事故,目前已逐步被淘汰。 (2)盘形玻璃绝缘子:具有零值自爆,但自爆率很低(一般为万分之几)。维护不需检测,钢化玻璃件万一发生自爆后其残留机械强度仍达破坏拉力的80%以上,仍能确保线路的安全运行。遇到雷击及污闪不会发生掉串事故。在Ⅰ、Ⅱ级污区已普遍使用。 (3)棒形悬式复合绝缘子:具有防污闪性能好、重量轻、机械强度高、少维护等优点,在Ⅲ级及以上污区已普遍使用。 4.金具 送电线路金具,按其主要性能和用途可分为:线夹类、连接金具类、接续金具类、防护金具类、拉线金具类。 (1)线夹类: 悬式线夹:用于将导线固定在直线杆塔的悬垂绝缘子串上,或将架空地线悬挂在直线杆塔的架空地线支架上。 耐张线夹:是用来将导线或架空地线固定在耐张绝缘子串上,起锚固作用。耐张线夹有三大类,即:螺栓式耐张线夹;压缩型耐张线夹;楔型线夹。

架空输电线路覆冰危害及防冰除冰的措施

架空输电线路覆冰危害及防冰除冰的措施 摘要:架空输电线路覆冰是一种广泛分布的自然现象。导线结冰问题已成为世 界各国的共同关注和有待解决的问题。冰灾会影响维护的安全,造成大面积的冰 闪跳闸和倒塔,造成严重的经济损失,影响交通运输和人民的生活安全。 关键词:架空输电线路;履冰;防冰除冰 前言 为了适应中国经济的发展,国内传输电压与负荷在不断提高,地区的架空输电线路越来 越密集,范围也越来越大,因此跨越的区域和环境比较复杂。而一旦遇到低温、冰雪等恶劣 天气,架空线路就会造成覆冰问题的出现,这对稳定国家电力输送带来了巨大的威胁,一旦 出现状况就会对社会经济造成不可弥补的损失。 1架空线路覆冰的成因与对电网的影响 1.1架空线路覆冰的成因 架空导线覆冰的形成原因是由多种条件决定的,主要有气象条件、地理条件、海拔高度、导线悬挂高度、导线直径、风向和风速、电场强度等。气象条件对架空线路覆冰的影响主要 是由线路经过地的环境温度、空气湿度以及风向风速等因素综合造成的。架空线路覆冰问题 并非偶然事件,在我国很多地方每年冬天都会发生架空线路覆冰问题。但是不同地区、地形 上架空线路覆冰的类型不太相同,具体来说可分为雨凇、雾凇、混合凇、湿雪4种。 1.2覆冰对电网的影响 架空线路覆冰对电网的影响主要有过负载、绝缘子冰闪、覆冰的导线舞动、脱冰闪络等。过载会导致架空线路出现机械和电气方面的故障,即会出现倒塔、金具的损坏和由弧垂增大 而导致的闪络烧线等。当绝缘子上覆冰时,可以看作绝缘子上出现了污秽而改变了绝缘子上 的电场分布,特别是冰中往往会含有污秽,这就更易造成冰闪。在风力的作用下,架空线路 上的覆冰是不对称的,这就造成线路极易发生舞动,且舞动幅度较大、持续时间长。对线路 轻则引起相间闪络、线路跳闸,重则引起断线或倒塔。 2防冰与除冰技术 2.1常见的防冰技术 路径选择:应充分考虑规划路径沿线微气象、微地形因素和运行经验,尽量避开微地形、 微气象区域。实在无法避开的,应根据规程规定的重现期确定设计冰厚与验算冰厚,对重冰 区及中重冰区过渡区段进行差异化设计,适当缩小档距,降低杆塔高度,提高线路抗冰能力。 覆冰观测:应合理规划、建设覆冰观测气象站点,气象站址选择应尽量靠近线路具有代表 性的覆冰段,并将积累的覆冰气象数据作为今后线路设计和技改的依据,有条件的地区可配 置微气象或覆冰在线监测装置。 导、地线设计:重覆冰区宜采用少分裂、大截面导线以抑制不均匀覆冰时导线的扭转和舞动,并采用预绞丝护线条保护导线。对于山区线路,设计时应校验导、地线悬挂点应力,悬 挂点的设计安全系数不应小于2.25。中、重冰区还应校验导线间和导、地线间在不均匀覆冰 和脱冰跳跃时的电气间隙。 挂点设计:对于重要交叉跨越直线杆塔,应采用双悬垂绝缘子串结构,且宜采用双独立挂点,无法设置双挂点的杆塔可采用单挂点双联绝缘子串结构。 连接金具选型:与横担连接的第1个金具应转动灵活且受力合理,选型应从强度、材料、 型式3方面综合考虑,其强度应比串内其他金具强度高一个等级,不应采用可锻铸铁制造的 产品; 绝缘子串设计:易覆冰地区或曾发生过冰害跳闸的线路故障点附近区域的新建或改建线路,应采用加强绝缘设计,增加绝缘子片数、采取V型串、大小伞间插布置方式或防冰闪复合绝 缘子等防冰闪措施。 重冰、重污叠加区域绝缘子选型:重冰区与重污区叠加区域线路外绝缘配置宜采用复合化 瓷质或玻璃绝缘子,并遵循微气象区域加强外绝缘抗冰设计原则。复合化的瓷质或玻璃绝缘 子兼有盘型绝缘子和复合绝缘子的优点,运用在重冰和重污叠加区域的线路上,不仅能有效

输电线路除冰技术与装置

李培国1,高继法2,李永军2,王钰1 (1.中国电力科学研究院,北京 100085 2.大庆石油管理局电力总公司,黑 龙江大庆 163453) 摘要:介绍了用于输电线路除冰的技术及相应设备,重点介绍了美国在电脉冲除冰方面的研究情况及俄罗斯利用可控硅整流技术研制的融冰与无功静补 双用途综合装置的情况。 关键词:输电线路;除冰;技术;装置 0 引言 高寒地区输电线路冬季因受冰雪危害引起的供电中断事故通常都是较严 重的,其修复工作难度大,周期长,停电影响面积广,因此一直是全世界范围内需要解决的难点问题。各国的研究人员设计出不少方案,用以提前将导线上的积雪、覆冰去除,避免引起击穿、断线舞动等事故。目前常用的方法仍然是采用增加线路电流使之发热将冰雪融化防患于未然[1]。另外,也有研究者提出了电脉冲除冰的方法[2],并做了许多试验工作,虽然最终未获成功,却也积累了许多宝贵经验。 冰害对电力系统来讲是个季节性危害,为除冰而配置的变电站设备,其使用也是季节性的;而且,即使是在冬季,除冰装置也不是一直在使用,而是短时使用。如果在非除冰时间将其闲置不用也是一种比较大的浪费,因而有些研究者提出的将加热融冰设备与无功静止补偿装置合二为一的方案[1],从技术经济比较上应具有较大优势,并且获得了一定的运行经验,是值得推广的。 1 电脉冲除冰的尝试 据文献[2]介绍,电脉冲除冰(Electro-Impulse De-Icing,简称EIDI)技术出现于第二次世界大战之前,其基本原理即是采用电容器组向线圈放电,由线圈产生强磁场,在置于线圈附近的导电板(即目标物)上产生一个幅值高、持续时间短的机械力,从而使冰破裂而脱落。此方法在飞机除冰方面有成功的经验[2],在此情况下,导电极即是飞机机翼或其它部位的铝质表面。当施加此脉冲时,电动力引起铝质表面轻微的收缩和扩张,使得附着在上面的冰滑落,从而达到除冰的目的。 EIDI装置的电气原理如图1所示。

输电线路污闪原因分析及防污闪措施

输电线路污闪原因分析及防污闪措施 【摘要】随着我国电路建设规模的增长,污闪事故的发生更加频繁。污闪直接影响供电的安全性和可靠性,并给国家造成经济损失。其原因主要包括绝缘子质量问题、鸟粪堆积、大气污染、气候影响、海拔过高等。因此,供电单位应明确输电线路的污秽等级,全面提升输电线路的防污能力,定期开展线路清扫,并对周围环境实施综合管理。 【关键词】输电线路;污闪;原因;防闪 前言 近年来随着经济发展与社会进步,我国电路建设规模不断增长,同时污闪事故的发生也更加频繁。造成输电线路污闪的原因较为复杂,其中既与输电线路本身的结构、质量有关,还与气候和环境因素密切相关。污闪会给电网的安全运行造成影响,并给国家带来经济损失。因此,供电单位应综合分析输电线路污闪的原因,并制定科学的防污闪措施。 一、输电线路污发生闪的危害 输电线路在运行过程中,绝缘表面会受到一定程度污染,当污染物遇到潮湿条件时,其可溶物溶于水后,会在绝缘表面形成导电膜,导致绝缘子的绝缘水平降低,并发生弧光闪络,即为污闪。近年来社会生产生活领域用电需求迅速增长,通过采用高压输电,不仅输送容量显著提高,而且可以减少输电损耗,实现成本节约。但在输电过程中,输电线路需要跨越不同地区,并受到各种污染源的影响。当发生污闪时,较轻微的影响是线路保护跳闸。而当污闪发生在有裂纹的绝缘子串上时,其危害更为严重,短路电流会引起受潮裂纹中的气体急剧膨胀,进而发生炸裂,导致绝缘子断串,引发停电事故。由此可见,污闪会直接影响供电的安全性和可靠性,一旦发生大面积停电,将会给国家带来严重的经济损失,采取有效的防污闪措施至关重要。 二、输电线路发生污闪的原因 污闪放电是经过不同的发展阶段而形成,首先是输电线路的绝缘表面受到污染,其次是污秽层受潮,进而发生局部放电,最终造成沿面闪络。所以绝缘子表面积污、潮湿条件以及工作电压是引发污闪的三个主要因素。线路运行过程中,绝缘子表面会受各种外部因素影响,使表面积累污秽物。污秽物不断积累,发生污闪的风险随之增加。当遇有潮湿环境时,绝缘子表面污层的相对湿度较大,遂导致部分污秽物溶于水中。潮湿环境下绝缘电阻降低,按照正常电压工作,绝缘子泄漏电流相应增加,从而形成污闪放电。其具体原因包括以下方面: 第一,绝缘子质量和结构问题。绝缘子的防污能力直接关系污闪的发生。绝缘子表面应当较为光滑,且设计形状合理、材质合规。如果绝缘子本身存在表面

超高压交流输电线路冰害及防冰害对策

超高压交流输电线路冰害及防冰害对策 发表时间:2017-10-25T10:55:02.217Z 来源:《电力设备》2017年第16期作者:王玉青 [导读] 电力资源成了我们生产生活中必不可少的资源。而想要更好的保障居民用电的稳定性,就一定要对超高压交流输电线路冰害进行有效的防治。本文论述了超高压交流输电线路冰害及防冰害的办法,为电力相关行业的工作人员在处理超高压交流输电线路冰害及防冰害提供一些借鉴的办法。 (国网青海省电力公司检修公司青海省西宁市 810000) 摘要:随着科技的不断发展和社会的不断进步,人们对于电力的需求愈来愈发明显。电力资源成了我们生产生活中必不可少的资源。而想要更好的保障居民用电的稳定性,就一定要对超高压交流输电线路冰害进行有效的防治。本文论述了超高压交流输电线路冰害及防冰害的办法,为电力相关行业的工作人员在处理超高压交流输电线路冰害及防冰害提供一些借鉴的办法。 关键词:超高压交流输电线路;冰害,防冰害;对策 超高压输电线路覆冰非常容易造成舞动,断线,冰闪,倒塔,进而发生停电事故。冰害不仅会威胁到架空输电线路的安全运行,还容易给线路的本体造成重大的破坏。因此为了保障居民用电稳定,在冰害天气保障居民的电力供应,解决超高压交流输电线路冰害问题是十分重要的环节。 1.我国超高压交流输电线路冰害现状 我国输电线路覆冰事故具有持续时间长、覆盖面积大、事故种类多、经济损失大、地区集中、覆冰类型随地形不同而不同且具有一定周期性等特点。此外,由于架空导线的覆冰形成机理、覆冰形状、表现特性、覆冰增长过程等与形成覆冰 时的气象条件密切相关,因此,今后还需要对不同气象条件下的覆冰机理、融冰时防止融冰闪络的措施、绝缘子串及铁塔融冰措施等方面开展进一步的研究。 2.超高压架空输电线路冰害分析 2.1架空输电线路冰害故障原因分析 1)2010—2014 年间超高压交流输电线路冰害故障以舞动为主,约占故障总数的65.1%,冰闪次之,约占23.2%,且故障总数呈逐年递减的趋势。说明输电线路覆冰故障受厄尔尼诺影响较大,厄尔尼诺周期约为4~5a,2010—2014年间为低谷期,因此局部舞动占据了故障主要原因,而未出现大规模过荷载及倒塔、断线事故。 2)500kV线路冰害占故障总数的97%,750kV线路未发生冰害故障。中国电网区间联络线以500kV电压等级为主,330、750kV线路仅存在于北方少数省份,线路公里数远小于500kV线路,因此冰害故障中500kV线路占据了主要。 3)超高压交流输电线路冰害发生的主要原因是规划设计,约占故障总数的84.2%,其余为运维原因。主要有4方面的原因:①部分故障线路依据老规程设计(1979年或1999年版设计规程),建设标准低于统计依据规程(2010年版设计规程);②部分故障线路不满足《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》要求;③部分故障线路设计时冰区划分存在与实际不符的情况,对这些区域的线路未采取加强设计;④部分故障线路冰区选择与2013年发布的冰区分布图存在差异。 4)冰害故障线路以投运10年内的线路为主,约占故障总数的84.5%,而投运20年以上线路冰害故障仅占2.1%。这是因为:①最近10年电网规模高速发展,新建超高压线路数量较多;②微地形、微气象典型区域老旧线路部分已退运,另一部分在经历2005年和2008年冰灾后已进行改建,抗冰强度得到了提高。 5)河南为冰害故障多发地区,其次为冀北,曾受2008年冰灾严重影响的湖南、浙江等地区在统计年分内冰害次数相对较少。这是因为河南、冀北等属传统易舞地区,境内舞动频发,统计年分内河南舞动占故障总数的23.4%,冀北为14.0%,而统计年分内南方地区冬季低温雨雪天气较少,故冰害故障远少于北方。 6)超高压交流输电线路冰害故障率总体呈下降趋势。而500(330)~750kV交流输电线路公里数呈增长趋势,2014年超高压交流线路长度较2010年增加了40.1%。 2.2 架空输电线路冰害缺陷分析 1)500kV线路冰害缺陷最多,占缺陷总数的84.7%。这与2.1中500kV线路冰害故障最多具有相同的原因。 2)超高压交流输电线路冰害缺陷主要原因从高到低依次为运维、施工、规划设计和产品质量。其中,运维和施工阶段占缺陷总数的60.4%。一是运维和施工人员的专业技能水平高低及责任心对运维和施工质量造成影响,二是复杂运行环境增加了缺陷产生的概率。 3)超高压交流输电线路具体部件种类缺陷主要是金具,占缺陷总数的75.1%。这是因为:①输电线路不同种类金具数量都较大,在设计阶段往往难以做到“一对一”的设计选型,施工和运维阶段不确定因素太多;②金具准入门槛较低,各供应商产品质量参差不齐。 3.超高压架空输电线路防冰害对策 3.1设计避冰 避开覆冰区进行输电线路设计。在线路路径选择时,应当对覆冰情况进行认真调研,对技术进行经济比较,尽可能避开重冰区,在地形起伏较小的地方走线;另外,垭口、风道和通过湖泊、水库等这些容易覆冰的地带最好不要横跨;翻越山岭不要高差太大;沿山岭通过使,应当沿着背风或向阳面走线。如果输电线路无法避开覆冰区,那就要对线路走廊的地形、气象等条件充分考虑,来进行设计,保证抗冰强度足以应对覆冰,避免出现故障问题。 3.2使用抗冰技术 (1)发热融冰。让输电线路发热,而融化覆冰,可以采取方法有:①采用直流电流融冰技术。直流电流会在导线电阻中产生热量,这能够融化覆冰,因此要加装直流换流调压装置。②采用交流短路电流融冰技术。这主要应用于低压线路,用特设变压器或发电机供给与系统断开覆冰线路短路电流。 (2)振动除冰。让输电线路振动,达到消除覆冰的目的。可采取一下措施:①机械除冰。使用滑车式除冰器铲除线路上所覆的薄冰;②手工除冰。当线路覆冰严重,厚度不断加大时,应当停运线路,让人员登杆,用榔头敲击线路,是线路产生振动,以除去覆冰。(3)改进结构减冰。改进导线结构,增加冰雪附着在导线表面的难度;具体采用防积雪型架空导线或将阻雪环、平衡锤安装在导线

输电线路除冰技术的研究

第10卷第3期 防 灾 科 技 学 院 学 报 V ol.10 No.3 2008年9月 J.of Institute of Disaster-Prevention Science and Technology Sep. 2008 收稿日期:2008-4-28 作者简介:李 宁(1985-),男,硕士研究生,主要从事高电压技术方面的研究。 基金项目:湖南省自然科学基金项目(07JJ3101),湖南省科技计划项目(2007FJ3008)。 输电线路除冰技术的研究 李 宁,周羽生,邝江华,彭 琢 (长沙理工大学电气与信息工程学院,湖南长沙 410076) 摘 要:目前,如何对覆冰输电线路进行融冰、除冰以降低冰灾损失仍是世界性的技术难题,通常的融冰措施可分为热融冰、机械除冰及自然脱冰。该文分别简要阐述了这三类措施,并对每一类方法中具有代表性的或较新颖的融冰方法进行了介绍,同时分析了各方案的利弊及应用范围,并介绍了国际上在此领域的一些新的研究成果。 关键词:输电线路;除冰措施;融冰机理 中图分类号:TM755 文献标识码:A 文章编号:1673-8047(2008) 03-0033-05 Research on De-icing Methods for Transmission Lines Li Ning,Zhou Yusheng,Kuang Jianghua,Peng Zhuo (College of Electrical Engineering and Information, Changsha University of Science and Technology, Changsha 410076, China) Abstract: At present, how to melt the icing transmission lines to reduce the losses is still a worldwide technical problem. Common melting ice methods can be divided into three kinds: ice-melting, mechanical de-icing and natural de-icing. This paper describes each of these measures briefly, and introduces a typical and advanced method of each kind. At the same time, the advantages and disadvantages of various measures and their applications are analyzed. In addition, some of the new research results in this field have been introduced. Keywords: transmission lines; de-icing; melting mechanism 前言 电网输电线路覆冰是一种分布广泛的自然现 象,每年冬天,在山区及高寒山区,地形复杂,气候多变,在个别特殊地段形成的微地形、微气象点,因严重覆冰及大风而造成的输电线路倒杆、断线事故很多,对电力系统的安全运行构成了严重的威胁。我国最早有记录的输电线路冰害事故出现于1954年。2008年元月,我国南方地区遭受了50多年来最大的一次冰灾事故,据报道截至2008年2月4日,湖南省500kv 线路停运14条,220kv 线路停运56条,110kv 线路停运139条。全省最大可供电力负荷仅为475万千瓦,其中湖南郴州成为电力 孤岛,全城停水停电达12天,给人民生活、生产 和国民经济运行构成极大的威胁。 覆冰现象对电网输电线路的危害主要体现在四个方面:过负载事故;不均匀覆冰或不同期脱冰引起的机械和电气方面的事故;绝缘子串覆冰过多或被冰凌桥接,绝缘子串电气性能降低;不均匀覆冰引起的导线舞动事故。目前国内外除冰方法有30余种,大致可分为热力除冰法、机械除冰法和自然脱冰法三类[1-6]。 2 热力除冰方法 https://www.360docs.net/doc/bb11627623.html,forte 列举了4种关于输电线路的热力 除冰方法,如表1所示:

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