输电线路覆冰灾害的防护
输电线路绝缘子覆冰预测及防护方法综述
输电线路绝缘子覆冰预测及防护方法综述摘要：随着经济的快速发展，我国电网结构日益复杂，远距离大容量跨区域的高压输电线路越来越多。
大部分输电线路属于架空线路，直接暴露在自然环境中，在湿冷的冬季，极易出现覆冰，严重覆冰会引发导线舞动、断线、倒塌等事故，引发大面积停电甚至系统崩溃。
因此，研究输电线路覆冰增长与其影响因素之间的关系，准确预测覆冰厚度，为防冰除冰决策提供可靠依据，具有十分重要的意义。
本文对输电线路绝缘子覆冰预测及防护方法进行分析，以供参考。
关键词：绝缘子；覆冰闪络；覆冰风险预测引言输电线路严重覆冰将导致杆塔受损、电力通信中断，对电力系统的安全稳定运行造成重大影响。
因此，输电线路覆冰预测的研究具有十分重要的意义。
目前，线路覆冰预测方法大致分2种:传统模型与智能模型。
传统模型包括物理模型和统计模型;物理模型的某些参数在实际工作中测量困难，应用存在一定局限性;而统计模型虽有较好的预测精度，但其对数据依赖性高并需要足够历史数据支撑，应用范围也有限。
随着人工智能快速发展，研究人员逐渐聚焦于智能模型的覆冰预测，使用最为广泛的有神经网络和支持向量机。
传统覆冰增长模型主要有Ｇｏｏｄｗｉｎ、Ｉｍａｉ和Ｌｅｎｈａｒｄ，这些模型均属于理论模型，实际应用效果并不理想。
随着人工智能的发展，智能算法在电力系统得到了广泛应用。
在覆冰预测领域，导线覆冰与其影响因素之间的关系，采用麻雀搜索算法对双向门控循环神经网络的超参数进行优化，在此基础上建立了导线覆冰增长预测模型。
提出了一种基于自适应变异粒子群优化ＢＰ神经网络的输电线路覆冰预测方法，采用该方法对重庆市多条输电线路覆冰情况进行了预测。
1覆冰产生原因线路表面的结构部位覆盖厚度较大的冰冻层是输电线路冰害的基本表现形式，会导致输电杆塔的结构发生失稳，或者造成线路绝缘子损坏及区域供电中断。
覆冰产生与外部环境气温突然改变有关，如发生降雪或霜冻等自然气候灾害，在此种情况下，凝固后的自然降水会附着在输电线路表面，产生积雪和冰冻层。
输电线路的防冰
对于天气寒冷而又潮湿的南方来说，导线覆冰严重影响着输电线路的安全运行，覆冰带来了安全生产方面的危害，并加大了维护的工作量，增加了企业成本。因此有效地避免和防止冰灾对输电线路造成的危害，是电力、线缆企业等必须面对的课题。只有多措并举，才能积极防治电网覆冰灾害。
1、输电线路路径宜避开高山风口和林区。在冬季，高山风口由于地理位置特殊，气温更低，风也较大，更易在导线上形成积冰，覆冰厚度较通常地段相对来说要厚得多，因此是输电线路的薄弱地带。在南方林区，由于树木增长很快，有时线路巡线员没能及时发现，在有些树木覆冰或积雪时，树木承受不住所受重量时，就会倒向输电线路，给线路运行造成严重的事故，容易造成大面积倒塔(杆)断线。
2、采用防止电网覆冰的技术措施。现有的技术包括热力融冰技术、过电流融冰技术、短路融冰技术等。短路融冰技术包括不带负荷的三相短路融冰技术、导线对导线两相短路融冰技术、导线对地线单相短路融冰技术，以及传统的带负荷融冰技术、利用介质损耗除冰技术、利用短路电磁力除冰技术等。
电线电缆行业为电力公司重要的供货商，摆在线缆企业面前迫切的任务就是全面分析这次事故中导线断裂的各种原因，从而找到适合中国国情的解决方案。
1、加大对架空导线的研发力度。多年来，防冰雪导线、自阻尼导线、低噪声导线、高强度导线等名词，出现于多种报刊，目不暇接，如雷贯耳，可是真正在我国电网中应用的几乎不见。
2、加强输电线路日常维护工作。线路巡线员在巡视高压输电线路时仔细观察电力线路可能存在的问题：如拉线位置，钢线卡螺栓的松紧，拉线的检查，导线绝缘子的完好，线路通道内树木的生长高度等，这样也可以及时地发现问题，对所发现的问题进行及时的处理，避免倒塔、倒杆及断线事故的发生。
3、提高电网规划设计质量。在电网规划设计阶段要进行广泛的调查研究，搞清楚电网经过区域历史上出现过的覆冰灾害状况，确定正确的抗御覆冰灾害的标准。国家电网公司2008年3月1日宣布，将调整电网设计、建设的企业标准，以提高电网大范围抗冰能力。根据国家电网公司公布的相关调整方案：35～330千伏电网设防标准由15年一遇提高到30年一遇，500千伏电网设防标准由30年一遇提高到50年一遇，750千伏电网设防标准50年一遇，正在建设特高压工程灾防标准100年一遇的共同影响，今年1月10日以来，我国南方和西北多省遭遇了50年来罕见的灾害性天气，持续的低温、雨雪、冰冻极端天气给贵州、湖南、江西、安徽等16个省（区、市）的生产生活带来了严重影响，电力输电线结冰严重，出现输配电线路大面积压断。如何加强和改善输电线路的抗覆冰能力，保证电力线路安全、可靠、经济运行，关系到社会经济的稳定发展，人民的安居乐业。
输电线路运维防治导地线覆冰舞动方案
输电线路运维防治导地线覆冰舞动方案一.导地线覆冰舞动的发生，常与气候和气象条件有关。
在气温为一5~1℃、风力为8~12m∕s（4~6级）、导地线覆冰厚度3~20mm的情况下，易发生导地线舞动。
导地线舞动会给线路造成严重的损害，可使金具断裂，导地线落地，塔材、螺栓变形、折断，出现大面积停电。
因此运行单位应高度重视，建立健全有效的管理制度，降低舞动发生的几率。
二.导地线舞动较严重的地区，各级生产管理部门和运行单位应组织科研和技术人员成立防治导地线覆冰舞动工作小组，研究本地区导地线舞动形成的规律、特点，拟定相应的工作制度，制订防治导地线舞动的措施、计划。
通过不断治理和积累经验,逐步抑制导地线覆冰舞动的发生，减轻或避免导地线舞动造成的危害。
三.加强对导地线舞动的观测和记录，绘制出易舞线路和易舞区分布图。
开展对导地线舞动在线监测技术的研究，为预防和治理导地线舞动积累资料。
导地线舞动在线监测是利用观测装置，实时监测、记录导地线舞动的相关数据，如：覆冰厚度、性状、导地线舞动时的风速、风向、温度以及舞动的幅值、频率、波形等。
四.处于重冰区（覆冰厚度在20mm及以上）或易于结冰的线路，应制订或适时采取融冰及防冰措施，避免发生线路故障。
根据情况设置冰凌观测站，以便导地线发生覆冰时及时进行观测及记录；加强对冰凌资料的积累、分析，结合运行经验制定预防冰害事故措施。
五.根据线路设计和运行情况，对各种交叉跨越距离按可能发生的覆冰情况进行校验，重要交叉跨越档宜采用孤立档。
为减轻或防止导线脱冰跳跃和舞动对导线造成的损伤，悬挂导线时宜采用预绞丝护线条保护，不使用重锤和非固定型线夹。
六.北方地区初春季节冰雪开始融化，应提前清除绝缘子串上的冰雪，防止冰闪事故的发生。
也可采取一些防治措施：改变瓷（玻璃）绝缘子串的配置（如在绝缘子串中插入大盘径绝缘子），或在条件允许的情况下增加绝缘子串长度（如采用结构高度较高的绝缘子或适当增加片数）。
七.对已采用的防舞措施（装置），应定期进行巡视和检查，发现异常及时处理，确保其运行状况良好。
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。
输电线路覆冰闪络故障原因分析及防范措施
输电线路覆冰闪络故障原因分析及防范措施摘要：覆冰可以分为雨凇和雾凇两种类型。
与雾凇的干增长方式相比，雨凇的湿增长方式常造成导线和绝缘子覆冰程度的差异。
湿增长条件下，过冷水滴具有一定的流动性，不容易在导线上堆积，但容易形成冰凌，从而增加绝缘子的桥接程度。
因此在雨凇覆冰时，绝缘子的覆冰厚度可能并不严重，但形成了严重的桥接，短接了绝缘子空气间隙，从而造成了线路覆冰闪络。
本文以某500kV输电线路为例，对覆冰闪络故障进行分析，并制定相应的防范措施。
关键词：输电线路；覆冰闪络；故障原因；防范措施1输电线路覆冰闪络故障的成因导致输电线路出现覆冰闪络故障的原因主要有四点：一方面，覆冰受到气候条件的影响。
当外界环境温度低于0℃，如果云中或者是雾中的水滴遇到输电线路时，就可能由于碰撞作用而出现冻结现象。
同时，在近地面层存在着冷平流现象，当外界气温低于0℃，就可能出现覆冰现象。
尤其在冬季，由于四川地区气温相对较低，但是湿度较高，很容易导致输电线路出现覆冰现象。
如果外界的气温越低，并且低温现象持续的时间越长，那么覆冰的厚度将会显著提升。
这样一来，不仅会增加导线的荷载，导致塔架坍塌等问题，同时还不利于输电工作的正常开展。
另一方面，地貌、地域因素也影响着覆冰现象。
对于输电线路的覆冰问题来说，其对于导线的破坏程度不仅受到当地山坡地形走势的影响，同时也受到坡向、分水岭以及风口、台地等地貌地域因素的影响。
比如在冬季，由于温湿气候与寒冷气候相交替出现，将加剧覆冰问题的严重程度。
此外，外界的海拔高程以及输电线路的走向、导线悬挂高度也会对覆冰现象的形成产生影响。
随着海拔高度的不断增加，东西走向的线路覆冰问题将会更加严重。
另外，线路的自身条件也影响着覆冰现象。
比如线路中绝缘子、导线的外表形状、直径以及刚度等因素，直接对过冷却水滴以及云粒的附着效应产生影响。
2典型缺陷覆冰跳闸分析2011—2015年某网省公司电网220kV及以上输电线路跳闸统计情况显示，输电线路年均覆冰跳闸6次，特别是2013年，覆冰跳闸达11次，占该年省公司电网跳闸总数的18%，仅次于雷击跳闸和风偏跳闸。
输电线路覆冰分析及保护对策
输电线路覆冰分析及保护对策摘要：这些年来，中国各个地区的输电线路经常出现冰害事故与覆冰的情况，严重影响了电力体系的正常输电工作与稳定安全。
而冰害事故是在冬季的时候输电线路安全运行的关键，因此要减小线路覆冰对输电线路的危害，电网的规划设计质量是最先要提升的。
适当安装易覆冰区域线路绝缘子串能消除覆冰线路冰闪情况。
关键词：输电线路；线路覆冰；冰灾事故；保护对策引言：输电线路覆冰的微气象条件是指某一个大范围内的部分地段，因为地形、位置、坡向、温度与湿度等发生特殊改变，导致部分地区产生有别于大范围的更为严重的覆冰条件。
因此把冰害事故的管理和预防做好已经变成输电线路管理工作中特别关键的、亟待实施的工作程序，这将有利于提升中国电网抗击自然灾害的能力。
1、输电线路覆冰的因素和特点线路覆冰出现在低温雨雪天气里，降水性质从开始的雨到雨夹雪最后到冻雨或大雪。
开始的液态降水对增加空气中的水汽含量有帮助，空气中发生过很多冷水滴，随着下降的气温，降水情况从液态到液固态并存到全固态，在导线表面愈聚愈厚的冰水混合物导致线路覆冰。
覆冰时空气超过85%的相对湿度，达到20～30毫米的降水量，在1.0～-5.0℃左右的日最低气温，在1～2.5米/秒的风速。
依据覆冰后的现场观测，辽北区域输电线路导地线在10～15毫米左右的覆冰厚度，达30毫米的最大厚度，近似圆形的覆冰层截面，呈坚硬的“冰棒”形状。
2、输电线路发生冰害事故的原因2.1雨凇覆冰产生相对大密度的覆在输电导线上。
由于雨凇覆冰是一个以“湿”为增长特征的经过，因为其粘附能力非常的强，所以通常状况下非常难掉落，再加上有风的助力，导线就会发生相对大振幅与低效率的振动，从而造成绝缘子、铁塔、金具与导线从不一样程度上受到不平衡的异常冲击而产生导线中间相对或是相间的发生闪络情况，影响着电力系统的正常运行与安全供电。
2.2绝缘子串冰凌闪络。
覆冰是一种特别方式的污秽，所以覆冰绝缘子放电和污秽绝缘子放电差不多，其放电经过也是从表面泄漏电流引发的。
输电线路绝缘子覆冰预测及防护方法综述
输电线路绝缘子覆冰预测及防护方法综述摘要：架空输电线路是电力输送的重要通道。
随着我国电网规模的不断扩大，架空输电线路的数量日益增长。
近年来，极端恶劣天气频繁，输电线路覆冰灾害事故频发，据统计，覆冰灾害引起的线路故障占比高达３７％。
因此，对输电线路覆冰预测模型进行研究，利用覆冰预测模型对输电线路覆冰厚度进行准确预测，对于减少覆冰灾害损失和提高供电可靠性具有重要意义。
本文对输电线路绝缘子覆冰预测及防护方法进行分析，以供参考。
关键词：输电线路；覆冰监测；覆冰风险预测引言输电线路覆冰会引起闪络、舞动、断线、倒塔等事故，威胁电力系统的安全稳定运行，由于我国地形地貌多样，输电线路多数要通过严寒地区。
因此，开展输电线路覆冰厚度预测研究对于减少线路遭受覆冰灾害，提高电力系统稳定性具有重要意义。
国内外研究人员针对覆冰预测模型开展了深入研究。
覆冰模型主要分为基于覆冰机理的数学物理模型，如Makkonen模型雾凇覆冰模型等，此类方法在预测精度上较高，但某些参数在实际观测中不易测量。
另一类是基于实际历史数据的统计模型，如BP神经网络、支持向量机回归模型及其优化算法等，但人工神经网络对样本需求量大，易陷入局部最优解，支持向量机适用于小样本且泛化能力较强，得到许多学者的重视。
采用粒子群算法优化SVM参数，并预测覆冰厚度，但模型误差较高，预测精度不足。
上述模型虽然能较准确地预测线路的覆冰厚度，但都没有考虑各影响因素的权重，不能准确地预测覆冰现象。
1覆冰厚度预测模型1.1数据预处理（1）去除异常数据依据输电线路形成覆冰的条件去除实测数据中的异常数据。
（2）线性插值对于缺失数据，利用线性插值使数据具有更好的连续性与平滑性，保证预测结果的准确性。
（3）数据归一化由于影响输电线路覆冰厚度的因素众多，且各因素数据的单位量纲不同，为避免不同数据集的值相距较大。
1.2数据选取及灰色关联度分析线路覆冰现实情况比较复杂，如果根据实际情况选择输入变量，则预测模型影响因素较多，使模型效率下降，学习时间变长；若过于简化输入量的个数，则导致模型预测准确性降低等问题。
对线路覆冰的分析及保护措施分析
对线路覆冰的分析及保护措施分析近年来，随着气候变化的加剧，各种极端天气现象也愈加频繁。
其中，冰雪覆盖是导致电力线路堆积的主要原因之一，给电力系统的运行和供电带来严重影响。
为了保障电力设施的可靠供电，必须对线路覆冰进行分析和防护，以应对极端天气条件下的各种应急情况。
一、线路覆冰的分析1.影响因素线路覆冰主要受到以下影响：空气温度、水气分压、风速和线路导线温度等。
其中，水汽分压是影响线路覆冰的主要因素。
当空气温度低于0℃，空气中的水汽降华成冰晶时，如果水汽分压越大，则成冰的速度越快，形成的冰晶也越大。
2.判断和分级标准为了对线路覆冰进行判断和分级，国内外均有相应的标准。
国内主要采用《电力行业天气灾害分级标准》（DL/T959-2005）中的标准。
按照标准，分为四级，从未受到覆冰影响的为一级，覆冰程度最轻的为二级，三级为中度覆冰，四级为重度覆冰。
国外也有相应的标准，例如美国和加拿大的标准都是从0.3英寸、0.5英寸、0.75英寸、1英寸等不同等级进行划分。
3.影响（1）额定负荷下的传输容量降低冰工状态下的输电线路对于电流而言，相当于使线路截面积缩小，因此减小触电体上（或回路中）通过电流容量。
（2）线路间隔偏小覆冰导致线路间隔缩小，各线路之间相互影响，产生短路、击穿等故障，对系统造成了严重影响。
（3）线路存在安全隐患覆冰时，线路可能会折断或倒塌，对周围环境和人员造成安全隐患。
二、线路覆冰的保护措施1.预防措施（1）选用适合于寒冷、湿润地区的线路型号由于不同的导线材质和构造方式对冰雪覆盖的敏感程度不同，因此需要根据实际情况选择适合于当地气候条件的导线型号。
同时，应选用防冰、抗风导线、防震器、防结冰剂等等。
（2）按照规范要求对线路进行人工清理和设备维护在冰雪覆盖严重时，对线路进行集中清理，可以有效地减轻线路上的冰雪覆盖，对加强线路的抗冰性有很大帮助。
同时，应按照要求对线路设备进行检查和维修，保证其正常运行。
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输电线路覆冰灾害的防
护
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输电线路覆冰灾害的防护摘要：自2008年1月12日开始，贵州全省各地区遭受了五十年一遇的冰冻灾害，给输电线路带来了巨大损害，文章通过介绍覆冰形成、线路冰害的类型，着重分析绝缘子覆冰特性及对运行中的线路提出预防措施。
关键词：覆冰；冰害；冰害防护
在我国，导线覆冰主要发生在西南、西北及华中地区。
贵州省按地区冬季平均气温计算，大都在0℃以上，受北方南下冷空气及西南暖湿气流共同影响下，自2008年1月12日开始，全省各地区持续低温多雨、雨夹雪天气，遭遇了50多年来最为严重的一次大范围、长时间的冰冻灾害。
贵州电网被分割瓦解成7块，贵州电网累计受到冰害破坏的电力线路达5029条，占贵州全省线路总数的77%；全省50多个市县被迫停电；停运的变电站649所，占贵州全部变电站的69%；倒杆线路有416条。
由此可见，由覆冰、舞动引起的输电线路倒杆（塔）、断线及跳闸事故，严重威胁到电网的安全稳定运行及供电可靠性。
1覆冰形成原因和过程
导线覆冰首先是由气象条件决定的，是受温度、湿度、冷暖空气对流、环流以及风等因素决定的综合物理现象。
云中或雾中的水滴在0℃或更低时与输电线路导线表面碰撞并冻结时，覆冰现象就产生了。
贵州省地处云贵高原，海拔在1500m以上，境内沟壑纵横，地势高低不平，空气潮湿，受西伯利亚寒流和太平洋暖湿气流的共同影响，2008年初贵州
大面积的遭受了覆冰危害。
导线表面发生覆冰现象必须满足以下几个条件：大气中必须有足够的过冷却水滴，过冷却水滴与导线接触，过冷却水滴立即冻结在导线表面。
覆冰按形成条件及性质可分为A、B、C、D、E五种类型。
A型称雨凇覆冰，是在冻雨期发生于低海拔地区的覆冰，持续时间一般较短，环境温度接近冰点，风相当大，积冰透明，在导线上的粘合力很强，冰的密度很高，雨凇覆冰是混合凇覆冰的初级阶段，由于冻雨持续期一般较短，因此，导线覆冰为纯粹的雨凇覆冰的情况相对较少。
B型称混合凇，当温度在冰点以下，风比较猛时，则形成混合凇。
在混合凇覆冰条件下，水滴冻结比较弱，积冰有时透明，有时不透明，冰在导线上粘合力很强。
导线长期暴露于湿气中，便形成混合凇。
混合凇是一个复合覆冰过程，密度较高，生长速度快，对导线危害特别严重。
C型称软雾凇，是由于山区低层云中含有的过冷水滴，在极低温度与风速较小情况下形成的。
这种积冰呈白色、不透明、晶状结构、密度小，在导线上附着力相当弱。
最初的结冰是单向的，由于导线机械失衡，逐渐围绕导线均匀分布，在此情况下，这种冰对导线一般不构成威胁。
D型和E型分别为白霜、雪，白霜是空气中湿气与0℃以下的物体接触时，湿气往冷物体表面凝合形成的，白霜在导线上的粘结力十分微弱，即使是轻轻地振动，也可以使白霜脱离所粘结导线的表面，与其他类型覆冰相比，白霜基本不对导线构成严重危害。
空气中的干雪或冰晶很难粘结到导线表面。
只有当空气中的雪为“湿雪”时，导线才会出现积雪现象。
当有强风时，雪片易被风吹落，导线覆雪不可能发生，故导线覆雪受风速制约，因此平原地区或低地势无风地区，导线覆雪现象较山区常见。
导线覆冰的基本物理过程是严冬或初春季节，当气温下降至-5～0℃，风速为3～15m/s时，如遇大雾或毛毛雨，首先将在导线上形成雨凇，这时如果气温再升高，雨凇则开始融化，如天气继续转晴，则覆冰过程就停止；这时如果天气骤然变冷，出现雨雪天气，冻雨和雪则在粘结强度较高的雨凇面上迅速增长，形成较厚的冰层；如温度继续下降至-15～-8℃，原有冰层外则积覆雾凇。
在这样一个过程中，出现多次晴～冷变化天气，短暂的融化加强了冰的密度，如此往复发展将形成雾凇和雨凇交替重叠的混合冻结物，即混合凇。