输电线路冬季防冰害运行管理浅谈

输电线路冬季防冰害运行管理浅谈
李荣宇
（贵州电网公司遵义供电局输管理所，遵义市563000）
摘要：输电线路冬季防冰害运行管理，首先是划分或修订线路重冰区，以便有针对性地开展防冰、防雪工作。

其次是做细、做好技术分析，对重冰区的杆塔、导线、地线进行机械强度计算分析，特别是地处大高差、大转角、大档距差、大垂直档距的，分析其覆冰过载能力，并据此进行技术改造，比如将普通地线更换为铝包钢绞线、铁塔补强、线路改道等。

最后是夏秋季做好线路巡视和检修维护工作，冬季开展覆冰观测工作，及时处置冰害故障。

关键词：输电线路，运行，冰害
1.前言
1.1 冰害是冬季输电线路运行的典型事故诱因，主导了冬季运行工作重心，在运行管理上必须高度关注。

1.2目前，冰害引发的输电线路故障在机械和电气两个方面祝主要有：a、杆塔变形、倾倒。

b、导线或地线断线。

c、地线或导线掉线、坠地。

d、绝缘子串冰闪。

e、导线对地、对跨越物、风偏建筑（树、崖）限距不足而放电。

f、不均匀脱冰时相间短路。

2.重冰区的划分及调整
2.1重冰区定义
设计规程规定，覆冰设计值在20mm及以上的线路区段属于重冰区。

2..2重冰区的划分及修订
每年例行修订重冰区的区段划分时，应将新投运线路、更改工程区段纳入修订范围，除依据覆冰设计厚度外，重点结合历史运行经验特别是上年运行情况来进行综合判断。

实际地形地貌对重冰区的划分具有重要参加价值，必须注意河谷垭口、峡谷垭口、暖湿气流通道、冬季迎风面等小地形。

2.3重冰区建档管理
对重冰区内线路区段单独建档管理，主要是杆塔塔型、区段内的垂直档距、水平档距、所用金具串组合、运行记录、检修记录、覆冰观测记录、施工运行交通图、群众覆冰观测员员名录及联系方式、线路覆冰厚度危险等级评估。

2.4线路覆冰危险等级表与杆塔覆冰危险登记表
线路覆冰厚度危险等级评估对象为重冰区区段和区段内每基杆塔，分析判断其危险程度，体现为：a、线路覆冰危险等级表；b、杆塔覆冰危险等级表。

重冰区以1个耐张段为基本设计单元，实际运行中，常在大垂直档距、大转角、大高差、大档距差的杆塔与导地线上出现问题。

通过计算出重冰区区段中的大转角线路（转角大于60°）、大高差（△h/l＞15%）线路在覆冰厚度在20~60mm区间变化时的荷载、不平衡张力曲线，并以此校核杆塔在多少毫米覆冰厚度下达到失稳倒塌极限值。

以极限值由低到高排序，将杆塔划分为特高危、高危、危险、一般等杆塔。

根据线路电压等级系数、负荷重要系数、负荷率系数、覆冰危险度、互供系数计算出综合危险系数，依据得分的多少划分为
特高危、高危、危险重冰区等区段。

将特高危区段作为冬季大雪、低温凝冻天气的观测重点；将特高危杆塔塔型、特高危区段导线、地线作为抢修备品备件的准备重点。

3.电力系统防冰害原则性要求
3.1设计时尽量避开可能引起导线、地线严重覆冰地区，合理选取杆（塔）型、杆塔强度。

3.2线路历经恶劣气象条件后应组织人员进行特殊巡视。

3.3设计中应有防止导地线断线的措施，对导线、地线、拉线金具要有明确要求。

3.4应制定倒杆塔、断线事故的反事故措施，并在材料、人员上给予落实，应集中储备
一定数量的事故抢修塔。

4.夏秋季防冰害准备工作
根据生产周期，我们需要在夏秋季节做好线路过冬的准备工作，特别是针对特高危杆塔、特高危重冰区段的设备检修、技术改造。

4.1线路改道以避开重冰区。

110kV桐习线因发生多次覆冰倒杆事故，在1996年对其进行改道3.4km,以避开重冰区，经受住了1999年的雪灾考验。

4.2对无法避开重冰区的线路进行抗覆冰技术改造。

2003年夏季遵义供电局将220kV桐綦线55#~67#段计6.434km的LGJ—400钢芯铝绞线更换为HL4GJQ-400钢芯铝合金导线，GJ-70架空地线更换为100型稀土合金钢绞线。

4.3重冰区线路杆塔承力构件维护。

夏秋季输电线路巡视工作要结合冬季冰雪的季节性特点进行，有针对性的检查塔材、线路金具、架空地线、拉线锈蚀情况，对锈蚀严重的金具、塔材、架空地线、拉线必须迅速组织力量更换，对松弛的拉线进行拉线复紧作业，对损伤的导、地线进行修补或者更换，利用对导线压接管、地线压接管进行外观损伤检查，确保设备健康水平。

4.4建立普通冰区特大转角、特大高差、特大档距差、特大垂直档距等四类杆塔的专项资料，以备大面积寒冻天气使用。

4.5针对特高危杆塔、特高危区段的常用杆塔进行备品备件储备工作。

4.6在重冰区建立群众覆冰观测网，以便冬季随时掌握现场动向。

对有条件的地区，可以利用GPRS 移动通讯网建立输电线路覆冰在线监测系统。

5、输电线路冬季运行与监测
5.1进入冬季后，线路运行部门应加强与当地气象部门的联系，争取做到重大凝冻、降雪天气提前一周预告。

5.2保持群众覆冰观察网络的通讯畅通。

密切关注线路杆塔、导地线覆冰发展情况，发现覆冰急速加重，应立即向上级通报。

有条件的情况可以建立覆冰在线监测系统，随时掌握线路覆冰情况，根据实际情况及时进行相应处置。

5.3进行定期轮回巡视，以弥补群众覆冰观察专业水平不足问题。

5.4 做好覆冰监测记录建档管理工作，积累运行经验。

5.5如果遇上大范围内低温、凝冻天气，那么除已划定的重冰区外，还有关注具有特大垂直档距、特
大转角、前后档距差值大、高差大的区段。

5.6在恶劣天气来临前做好抢修队伍工器具、服装、通讯设备准备，车辆做好冬季防冻、防滑措施，抢修队员随时待命。

5.7覆冰超过设计值时应立即通报应急处理部门，以便及时处置。

6.输电线路冰害处置
应编制具有可操作性的输电线路防冰害应急预案，在冰害发生后，启动应急预案进行处置。

目前，常用的处置方法有停电除冰、发热融冰等方法。

6.1 停电除冰
6.1.1手工除冰线路覆冰迅速加重而未达到设计值时，将线路停运，组织人员登杆，采用榔头进行敲击，激荡导线振动以脱冰。

登杆塔前注意观察覆冰厚度，结合杆塔覆冰危险等级表综合分析能确保人身安全后方可登杆塔实施除冰作业。

注意敲击频度，避免形成共振。

6.1.2机械除冰当线路覆薄冰时采用滑车式除冰器进行除冰。

6.2发热融冰：
6.2.1增大负荷电流融冰在线路导线上通过高于正常运行电流值的电流，利用电阻发热进行融冰。

对于绝缘的架空地线，也可采用此法。

6.2.2交流短路融冰技术用特设变压器或发电机供给与系统断开的覆冰线路的短路电流，目前此项技术在北方已使用多年，主要是低压线路使用。

6.2.3线路直流电流融冰技术需要加装直流换流调压装置；利用直流电流在导线电阻中产生热量使覆冰融化。

相对交流短路融冰来说，由于直流电流通过线路时阻抗远小于交流电流通过时的阻抗，因此直流电流融冰技术能耗少，更加经济。

目前，此项技术正在试点推广中。

6.3其他融冰方法
6.3.1激光器除冰技术目前，正在研究二氧化碳激光器除冰技术。

利用CO2激光在冰中的穿透长度很短，冰对它的吸收就很强的原理。

此项技术颇具前景。

6.3.2电脉冲除冰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上产生一个幅值高、持续时间短的机械力，使冰破裂而脱落，费用较高。

目前，已停止此项技术研究。

7.结论
7.1对新建线路设计应做好气象资料收集工作，尽量避开重冰区；对于只能从重冰区通过的线路应采取减小档距、使用重型塔、多用孤立档、使用加强型导地线或者特种导地线等抗覆冰设计手段。

7.2对于已投运线路，以抗覆冰技术改造为主，加强承力构件的维护工作。

7.3线路防冰害运行准备工作重点是做好特殊杆塔、特殊区段的危险等级分析，并进行相应的技术改造、设备检修。

7.4冬季冰害期间重点是做好覆冰观测和超限值时的除冰工作。

参考文献：
1、《激光除冰研究》，作者：刘磊、朱晓；《光散射学报》
2、《输电线路直流融冰技术研究》，作者：白云庆、周孔均、郑可；重庆电机工程学会
3、《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》，国家电力公司，2000年
贵州电力信息通讯公司工程部李荣宇2008.2.5。