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
上。

（4）使用防冰材料。

使用新型材料或将覆冰材料涂刷在导线上能够有效防止覆冰现象出现。

（5）绝缘子的抗冰雪措施。

具有关统计显示，冰闪的出现同绝缘子串型式有着密切联系。

因此可以采取一下措施防冰：①加装大盘径绝缘子。

将大盘径绝缘子加装到悬垂绝缘子串上端，可以隔断横担上流下的冰水与绝缘子串本身的覆冰，从而有效防冰。

②采用V 型或倒 V 型来配置悬垂绝缘子。

采用采用V 型或倒 V 型来配置悬垂绝缘子，让绝缘子串倾斜，这样就不会形成连续的冰凌，还能够使得绝缘子
串的自洁性能增强，防冰效果良好。

结束语
有效的预防和解决超高压交流输电线路冰害问题是保障居民在冰害天气的基本用电需求最重要的环节，相关工作者应该了解我国目前冰害对超高压交流输电线路的危害，并具有一定的预防冰害对高压交流输电路的专业技能，同时在冰害发生时还要具备一定的处理技能，以达到更好的让保障居民的用电需求。

参考文献
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[3]周迪，黄素逸.覆冰导线风动脱冰研究[J].长沙电力学院学报，2002，17(2)：54-57.
[4]黄强，王家红，欧名勇.2005湖南电网冰灾事故分析及其应对措施[J].电网技术，2005，29(24)：16-20. 作者简介
王玉青（1991.01-），男，青海省西宁市人，大学本科，助理工程师，从事输电线路运维工作。