输电线路绝缘子的覆冰对绝缘水平影响的研究现状
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输电线路导线覆冰的国内外研究现状摘要:架空线路是把发电厂变电站及用电设备连接起来,起着输送、分配电能的作用,因此架空线路是电力网的重要组成部分。
由于其暴露在野外,长期受到风吹日晒、严冬酷暑、污秽侵袭、雷电冲击及外部环境的影响,随时可能导致线路故障,影响安全用电。
严重时将会导致大面积停电事故。
架空配电线路点多、面广、线长,运行环境差,绝缘水平低,外界因素的作用和气候的干变万化易对线路的安全运行造成影响。
本文分析了国内外线路覆冰问题的现状,并提出了相关的解决方案。
关键词:输电线路;覆冰;国内外研究状况1覆冰问题形成原因以及影响因素1.1物理过程分析了解高压输电线路覆冰情况,会发现温度、湿度、风速是其中的关键因素。
当三者达到标准之后,就会在线路上出现覆冰问题。
调查研究表明,气温在0℃以下,且空气之中的水分含量高于80%,且风速要大于1m/s,符合覆冰的情况。
在冬季或者春季,气温相对较低,其风速较快,如果遇到小雨、大雾等气候,水滴量大,且周围气温较高,那么水滴散发的速度就相对较低,在输电线路周围可能会出现雨凇问题。
在降雨之后,气温突然下降,或者雨雪天气交加,那么雪水和冻雨,就会粘在雨凇表面,而且厚度也明显增加。
在形成过程中多次出现晴冷的情形,出现混合凇,提升了线路覆冰的概率。
1.2影响因素在大气环境之中,水分在0℃基本就会出现冷却的情形,被冷却水包裹的输电线路,如果与其他冷却水滴粘结,或者与其他冷却水滴相互碰撞,就会导致线路表面覆冰。
在同一地区,海拔的高低也会影响覆冰的速度。
如果高压线路的海拔较高,那么在水分、温度的影响之下,出现覆冰问题的概率增加。
如果是海拔较低的区域,那么覆冰的概率相对较低。
在每个地区,都会出现一个特定的起始结冰的高度,这便是凝结高度。
在输电线路之中,输电导线出现覆冰的问题,还会受制于山脉的走向、风口等条件。
输电导线覆冰量的大小,与电场的强度有密切联系。
如果电场强度较小,出现电场强度增发的情形,那么导线覆冰量明显提升,电场强度增大,不带电的覆冰量相对于带电导线覆冰量也会比较大。
全国输电线路覆冰情况调研及事故分析近年来,由于气候变化带来的极端天气现象频发,冰雪灾害对电力输送线路带来了严重挑战。
输电线路覆冰不仅会影响电力输送效率,还可能导致输电线路的倒塌和事故发生。
为了更好地了解全国输电线路覆冰情况及相关事故,我们进行了一次全面的调研并进行了事故分析。
一、调研情况1. 覆冰程度调查我们选择了全国各地的重点输电线路进行了调研,包括在降雪、降温、冰雨和突发冰冻天气等气候条件下的输电线路情况。
调研结果显示,部分地区输电线路由于恶劣天气导致严重覆冰,覆冰厚度甚至达到了几厘米,严重威胁了输电线路的正常运行。
2. 覆冰对电力输送的影响在调研中,我们发现覆冰对电力输送的影响非常严重。
覆冰导致输电线路的绝缘子和绝缘子串受到严重的压力,增加了绝缘子串断裂的风险。
覆冰还会影响输电线路的导线间距和导线间的空气介质,增加了导线之间的电气参数和电场分布的复杂性,降低了输电线路的安全性和可靠性。
3. 应对措施调查为了解决输电线路覆冰问题,我们调研了各地的应对措施。
一些地方采取了覆冰防治剂喷洒、加装防冰装置等技术手段来应对此问题。
也有一些地区由于经费问题或技术条件限制,难以有效地应对输电线路覆冰问题。
二、事故分析1. 事故统计我们收集了近年来全国输电线路因覆冰导致的事故数据进行了统计分析。
数据显示,覆冰导致的输电线路事故频发,造成了较大的经济损失和社会影响。
2. 事故原因分析在事故原因分析中,我们发现覆冰导致的输电线路事故主要有以下几个原因:是恶劣天气条件下输电线路的维护不及时和不完善,导致线路遭受覆冰时无法及时发现和应对;是输电线路绝缘子串在覆冰状态下易发生断裂;是输电线路导线间的雪、冰积聚导致导线间距变小、导线弯曲变形等,降低了输电线路的电气参数和安全性。
3. 事故防范措施建议针对输电线路覆冰导致的事故,我们提出了以下防范措施建议:应加强输电线路的预防性维护,及时清除覆冰和积雪,保证线路的安全可靠运行;可以加装防冰导线等技术装置来降低输电线路覆冰的可能性;应加强对输电线路的监测和预警,及时发现并处理覆冰问题。
输电线路导线覆冰的国内外研究现状作者:杜明经来源:《中国科技博览》2019年第07期[摘要]输电线路是保障电力安全生产的关键,然而由于天气原因输电线路常出现导线覆冰现象,不利于电力网络的安全稳定运行。
本文首先分析了输电线路出现导线覆冰的原因及带来的危害,之后分别分析了输电线路导线覆冰的国内和国外的研究现状,并介绍了国内外解决输电线路导线覆冰常用的方法。
[关键词]输电线路;导线覆冰;破冰;激光除冰中图分类号:TM75 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)07-0130-01引言电力系统是由发—输—变—配—用等环节组成,其中输配电线路是电能量传输的关键设施,当输配电线路出现故障时,将直接导致电力生产的中断。
由于季节气候等因素的影响,尤其是在北方冬季天气较为寒冷时期,输电线路常发生导线覆冰现象[1],给电力的安全生产和电力系统的安全稳定运行带来严重的安全隐患。
配电线路的电压等级较低,且很多配电线路都采用电缆线路,发生覆冰现象的影响范围也不广,故本文主要探讨输电线路覆冰的原因及危害,以及国内外的相关研究现状。
1 输电线路覆冰的原因及危害输电线路可将处于不同地区的变电站相互连接起来,而变电站常处于较为偏远的地区,故输电线路常需要跨越高山等较为偏僻的地方,所需的线路长度一般也很长,从几十公里至几百公里不等[2]。
然而,由于冬季天气原因,以及降雨降雪等因素的影响,输电线路不可避免出现导线覆冰现象。
输电线路一般都较长,当导线出现导线覆冰现象后,将增加导线的重量,增大线路铁塔的荷载,若此时再发生线路舞动现象,将很可能导致线路铁塔倒塌,线路供电中断,带来巨大的电力设施经济损失。
例如2008年我国出现的特大雨雪冰冻灾害,导致大量的输电线路铁塔倒塌,造成南方地区大面积停电,严重影响了居民的正常生活用电,给我国带来巨大的经济损失。
为此,有必要深入研究输电线路导线破冰的方法,本文系统分析总结了国内外对输电线路导线破冰的方法,为实际的电力生产提供了参加依据和方法选择。
全国输电线路覆冰情况调研及事故分析【摘要】本文通过对全国输电线路覆冰情况进行调研及事故分析,旨在深入了解输电线路覆冰的现状、原因、事故案例、防范措施和应急处理。
在调查中发现,输电线路覆冰普遍存在,容易引发安全事故。
通过对事故案例的分析,揭示了覆冰在输电线路中的危害性和风险。
结合事故分析,提出了建议与展望,旨在加强对输电线路覆冰的防范和应对措施,提高电力系统运行的安全性和可靠性。
通过本研究,对于全国输电线路覆冰情况进行了全面总结,并提出了对应的解决方案,对于电力系统的安全运行具有重要的指导意义和参考价值。
【关键词】全国输电线路覆冰情况调研,事故分析,覆冰原因,事故案例,防范措施,应急处理,总结,建议,展望。
1. 引言1.1 研究背景全国输电线路覆冰情况一直是电力行业面临的重要问题之一。
冰雪天气对输电线路会造成严重影响,导致供电中断、事故频发,给电力系统运行带来巨大挑战。
特别是在北方地区及高寒地区,输电线路覆冰现象更加突出,给电网安全稳定运行造成严重影响。
随着电力系统的不断发展和电网建设的不断扩大,输电线路覆冰问题也日益突出。
为了有效解决输电线路覆冰问题,必须对其进行深入调研和分析,找出覆冰的原因和影响,制定相应的防范措施,保障电网安全运行。
本研究将对全国输电线路覆冰情况进行调查及事故分析,旨在为电力行业提供科学的应对策略,保障电力系统的安全稳定运行,推动电力行业的可持续发展。
1.2 研究目的:本研究的目的是深入调查全国输电线路覆冰情况,分析覆冰造成的危害和事故原因,探讨相应的防范措施和应急处理方法。
通过对输电线路覆冰问题的全面了解和研究,旨在提高对输电线路冰灾风险的认识,加强冰灾管理措施,促进输电线路安全稳定运行。
希望通过本研究可以为输电行业规范管理和应对突发冰灾事件提供参考和借鉴,为提升输电网络的抗灾能力和运行效率贡献力量。
1.3 研究意义全国输电线路覆冰情况调研及事故分析引言输电线路覆冰是导致电力系统供电受损甚至事故发生的重要原因之一。
输电线路覆冰研究的现状分析摘要:“西电东送”是我国电力发展“十三五”规划的重要规划之一,覆冰危害是寒冷季节造成电网输电线路故障的主要原因之一。
本文通过分析我国线路覆冰的现状、危害以及形成原因,总结了线路覆冰对我国电网造成的影响,并通过分析国内外的覆冰研究现状,对于机械除冰法、短路与热力除冰法及它们的适用条件进行了总结。
关键词:架空线路;覆冰;在线监测;除冰“西电东送”是我国电力发展“十三五”规划的重要规划之一。
在“西电东送”过程中,架空线路要经过复杂的地理、气象环境。
而随着超高压、特高压电路的快速建设,对电网应对自然灾害的能力提出了更高的要求。
从全球范围来看,最早记录架空线路覆冰事故是在1932年;对于我国来说,最早记录架空线路覆冰事故是在1954年。
关于架空线路覆冰的问题,人们感受最深的一次恐怕就是2008年初的雨雪冰冻灾害。
此次自然灾害是我国有气象记录以来最为严重的一次雨雪冰冻灾害,使得云南、贵州、湖南、浙江等省的输电线路长时间大面积的瘫痪,给国民经济和人民生活带来了巨大的损失和不便。
随着全球环境的不断恶化,极端气象天气也不断增多,架空线路覆冰问题会更加频繁。
对于架空线路覆冰问题的研究,主要存在于以下方面:①对不同地段、不同线路,覆冰成因的不同和对电网的不同影响的研究;②对于架空线路覆冰监测的研究;③覆冰线路除冰方法的研究。
只有正确认识架空线路覆冰的成因,做好监控,用恰当的方式及时除冰,才能减小对生产、生活的影响。
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[1]。
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。
输电线路导线覆冰现象分析摘要:最近几年,恶劣气候时常发生,运行输电线路中,导线覆冰是比较常见的现象。
导线覆冰可能给输电线路带来极大危害,对电力系统的安全运行造成极大威胁,使线路过荷載以至于电路瘫痪的可能性大大增加。
本文从导致输电线路导线覆冰的危害入手,分析了导线表面覆冰的影响因素和覆冰类型,对导线覆冰的防治和治理提出了合理的建议。
关键词:输电线路;覆冰;现状;处理措施前盲输电线路大部分都是直接裸露在自然环境下,自然条件对其工作状况就会有较大的影响。
风霜雨雪对输电线路的侵害常常会导致输电线路的瘫痪,其中输电线路覆冰是较为严重一种状况。
而输电线路覆冰状况在我国又是经常发生的,接下来,我们就对输电线路覆冰事故进行分析。
1输电线路覆冰现象的危害严重的冰雪天气往往会带来输电线路覆冰现象的发生,这种覆冰现象对电路传输有很大影响。
线路覆冰就是在线路的表面形成一层较厚的冰,首先这些冰较厚时可能会造成输电线路承受较大的承载力而出现断裂等现象发生,同时线路的超负荷也可能会造成杆塔出现倾斜甚至倒坍。
最后在地形特殊的地区还可能会造成输电线路的舞动现象。
舞动现象就是在山谷的风口处,由于风比平坦地区较大,而且较为持续,线路上的覆冰在风的作用下就会出现振荡现象甚至是有节奏、低频率的舞动现象,这种舞动以及振荡现象的惯性作用会使线路与杆塔产生共振,从而对杆塔产生更大的波动,更容易造成杆塔的倒塌倾斜,金属器具同样也会造成不同程度的损坏。
输电线路的覆冰现象对电力系统的影响非常大,却又是难以避免发生,在我国就有多次严重的输电线覆冰现象。
2输电线路导线覆冰的分类和影响因素2.1输电线路导线覆冰的分类。
2.1.1雨淞雨淞是由空气中的过冷却水滴在导线的迎风面形成的覆冰,其光滑、透明、清澈,他的黏附能力很强,一旦形成以后,不管起始的厚度如何,如遇天气下雪或环境不好,覆冰厚度将会快速增加,导线负重也会迅速增加,又雨淞形成的覆冰密度较大,因此其产生的机械负重与其他形成方式相比是最大的,所以是对导线对电路系统的破坏力最大的,也是我们要重点防范的。
全国输电线路覆冰情况调研及事故分析
近年来,全国范围内发生的输电线路覆冰事故频繁发生,不仅严重影响了供电质量,也对人民生产生活带来了严重影响。
为此,针对输电线路覆冰情况展开了一次全国性的调研,并对事故进行了深入分析。
通过调查发现,输电线路覆冰的主要原因是短时间内大范围的降温和降雪,尤其是位于北方寒冷地区的输电线路更容易受到影响。
此外,线路建设和维护中缺乏考虑冰雪天气条件也是导致事故发生的重要原因之一。
在具体的事故分析中,发现输电线路遭受覆冰后会导致许多问题,如线路跳闸、导线折断、杆塔断裂等,进而引发电网大面积停电。
而且,输电线路遭到覆冰后,风力对杆塔和导线的作用将增大几倍,从而严重威胁电力安全。
为了解决这些问题,需要采取一系列防冰、除冰和抗冰措施。
首先,应在建设过程中充分考虑冰雪天气条件,选用合适材料,避免建设或维护疏漏;其次,应当采用有效的防冰措施,如绝缘子等防寒隔热装置,将其设置为覆盖、挡风的形式;最后,应当在冬季采取抗冰措施,比如使用除冰剂喷洒等,改善输电线路覆冰状态。
总之,完善输电线路的设计、建设和维护机制,提高抗冰能力,是保障电网安全和稳定运行的必要条件。
同时,对于可能导致输电线路覆冰发生的天气因素需要提前预警和预防,在遭受极端天气时能够及时采取措施,保障人民生产生活的正常进行。
全国输电线路覆冰情况调研及事故分析近年来,全国不断加强输电线路的建设和维护,但是输电线路发生冰雪灾害的事故频繁发生。
因此,为了对全国输电线路覆冰情况进行调研及事故分析,本文将从输电线路的覆冰现状、输电线路覆冰事故的类型和原因等方面进行分析。
一、输电线路的覆冰现状输电线路的覆冰是指在冰雪严重天气下,由于输电线路上的绝缘子、导线等设备结冰,导致电力传输受到影响的现象。
输电线路的覆冰会使电力传输受到阻碍,导致电网过负荷,最终可能造成事故。
从全国来看,输电线路的覆冰情况有较大的地区差异。
一般来说,高寒地区的输电线路覆冰情况最为严重,因为这些地区的气温低,降雪量大,覆冰量也大;而南方的一些地区,虽然气温较高,但是湿度大,冬季降水量也比较大,输电线路的覆冰现象同样十分突出。
二、输电线路覆冰事故类型及原因输电线路覆冰事故的类型比较多,其中主要包括:1.冰棍事故。
在冰雪严寒的天气中,由于架空线路上的水蒸气遇冷而结冰,会形成大大小小的冰棍,这些冰棍如果不及时处理,就会因为重量过大而将线路拉断,导致输电线路覆冰事故。
2.导线间距发生故障。
输电线路中的导线间距本来就很小,而在冰雪天气下,导线上结冰就会进一步减小导线的间距,使得两条导线之间发生击穿现象,发生短路事故。
3.绝缘子爆裂。
绝缘子在覆冰时可能会受到过大的拉力,形成绝缘子爆裂事故。
1.气候原因。
气温较低、湿度大以及降雪量大都是造成输电线路覆冰的气候原因。
2.设备老化。
由于输电线路经过多年的风吹日晒、雨打雪打以及日常运行等原因,可能导致线路设备老化损坏,从而增加输电线路覆冰的风险。
3.人为原因。
人为因素包括三方面:一是缺乏及时的防冰设施;二是缺少覆冰监测预报机制;三是缺少及时疏通冰棍以及电力设备的构造存在缺陷等。
三、如何减少输电线路覆冰事故的发生?为了减少输电线路覆冰事故的发生,需要从以下几个方面入手:1.加强设备维护。
及时更换老化或損坏的线路设备,提高线路设备的抗寒能力及使用寿命。
输电线路的覆冰研究摘要最早有记录的输电线路覆冰事故1932年出现于美国,而最近几十年来,我国也遭受了大范围的冰灾事故,2008年元月,我国南方遭遇暴雪、覆冰凝雪等极端恶劣气候的袭击,导致电煤短缺,全国17个省级电网拉闸限电,损失惨重。
覆冰问题顿时成为迫在眉睫的热点问题。
关键词:覆冰,事故,闪落,预测电力工业是保障国民经济快速、健康发展的基础,国家电网立足我国能源分布和生产力发展不平衡的基本国情,规划建设交流1000千伏和直流±800千伏特高压电网,以保证经济稳定持续的发展有笃实的基础。
然而输电线路的覆冰问题却一直困扰着电网系统。
一、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。
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。
输电线路覆冰原因分析及对策研究摘要: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;覆冰;原因;防治引言在许多地区因雨凇、雾凇覆冰而使输电线路的荷重增加,严重覆冰会导致输电线路机械和电气性能急剧下降,从而导致覆冰事故的发生。
输电线路覆冰是一种严重的自然灾害,可引发输电线路导线舞动、绝缘子串闪络等事故,严重危害电力系统的安全运行。
美国、日本、英国、德国等多国都曾因输电线路覆冰而引发安全事故,造成了巨大的经济损失。
我国是高压输电线路覆冰较严重的国家之一。
高压输电线路具有档距较大、铁塔较高等特点,线路覆冰对其影响比较严重,同时,输电线路的电压等级较高,载流量较大,线路破坏造成的经济损失巨大。
为此,本文研究了输电线路的覆冰特性及防治措施。
1输电线路覆冰的种类与性质按照覆冰形成的物理过程和气象条件,可将输电线路覆冰分为三类:第一类是由降水产生的覆冰雪,即降水覆冰,包括由冻雨而形成的雨凇和覆雪;第二类是处在过冷却状态下的液体云粒或水滴碰到地面物体上,经过冻结后而产生的覆冰,此类覆冰称为云中覆冰;第三类是大气中的水蒸汽直接冻结或经过凝华而在地面物体上形成的一种霜,是经过凝华而产生的,称为凝华覆冰,也称这种覆冰为晶状雾凇。
在三类覆冰中,云中覆冰发生的概率最大,引起的输电线路事故也最多。
根据水滴半径、空气中液态水含量、空气温度、风速四个参量,输电线路绝缘子覆冰分为干增长和湿增长过程,这主要取决于冰面的温度。
在干增长过程中,冰面和环境温度低于0℃,而在湿增长过程中,冰面及环境温度等于0℃。
研究表明对于不同类型的覆冰,雾凇和干雪是干增长过程,雨凇和湿雪则是湿增长过程,而混合凇湿是介于干、湿增长之间的一种覆冰过程。
2覆冰地区的分布华中的湖北、湖南、河南、江西等省及三峡地区,西南的云南、贵州、四川,华北的河北、山西、内蒙及京津唐地区,西北的青海,东北的辽宁等省(区)都发生过输电线路覆冰事故。
电网覆冰探讨分析报告通过整理的电网覆冰探讨分析报告相关文档,渴望对大家有所扶植,感谢观看!电网覆冰探讨分析报告0 引言2008年,一场百年罕见的大面积覆冰影响了我国南方大部分地区的十几个省。
由于持续的雨雪冰冻天气,导致输电线路大面积覆冰,输电铁塔不堪重负倒塌断线,电力设施遭到前所未有的破坏,供电线路大范围中断,给人民的生产生活造成了巨大的灾难和损失,干脆经济损失超过干亿元。
针对我国的覆冰灾难状况,为削减输电线路覆冰事故的发生,有效保障电力系统的平安运行,应加强探究输电线路覆冰机理、覆冰外绝原因障机理、有效的防冰、除冰方法、大电网覆冰在线监测与诊断方法,开展电网覆冰在线评估、预警与决策方法等方面的探讨。
1 架空导线覆冰影响因素探讨覆冰往往因为导线截面形态变更以及线路冰、风荷载增加而导致高压输电线舞动、断线、倒塔,引起重大事故。
迄今架空导线表面覆冰机理与防冰措施仍是未得到有效解决的科学技术难题,受到国内外探讨者和工程技术人员的广泛关注。
架空导线表面覆冰是受到众多环境、气象和物理因素影响的困难过程,主要包括:(1)气候和气象条件的不同会导致线路覆冰以雾凇、积雪、雨淞和结霜等不同形式出现,其中雨淞(光滑透亮的覆冰)因密度大、附着力强而危害最大,处理最困难。
不同的覆冰形式具有不同物性,其中最重要的是密度,造成架空导线不同程度的附加载荷和危害。
覆冰本身物性的差异还会对覆冰形成过程的结冰速率、冰形以及融冰所需能量等产生重要影响。
(2)自然条件下,自然风除了会造成覆冰线路的舞动和驰振外,对覆冰形成过程以及最终的冰形也存在重要影响。
(3)对于高压输电线路而言,除了电流产生的焦耳热效应对导线热平衡的影响外,不同电场强度对极性过冷水滴在导线旁边的运动轨迹存在困难的影响,进而影响到导线覆冰的结构和冰形。
探讨表明,电场对导线覆冰的影响和电场强度有关。
由于电场的极化,电场强度越高,碰撞率越高,造成导线覆冰增加,冰的密度增大。
输电线路导线覆冰的国内外研究现状摘要:我国是电力能源大国,而且近几年一直在进行这电力工程项目的建设,而且这些特大型的电力输送项目在国内甚至在世界上也是令人瞩目的工程。
其中我国自行设计建设的特高压输电项目更是从无到有,从技术上落后西方发达国家,到一步步实现赶超的过程。
在这个过程中不仅我国的输电能力得到了极大的提升,而且在设备制造商也实现了跨越式发展。
从以前高压输电设备依赖进口的局面发展到如今特高压设备完全自主设计生产,可以说我国的电力行业已经走在了世界的前列。
但是我国的输电工程仍然有一些问题需要尽快解决,比如线路覆冰问题,本文分析了国内外线路覆冰问题的现状,并提出了相关的解决方案。
关键词:输电线路;覆冰;国内外研究状况引言随着我国工业化发展的脚步不断加快以及人民生活水平的不断提高,我国的用电量也在不断的增加。
而我国的资源分部状况又比较不均匀,煤炭水利等自然资源大多分布在中西部地区。
而占据用电量绝大部分的东部沿海地区资源却比较稀少,要想在这些地区发电只能将煤炭资源往东部运输。
但是这种输送往往会产生巨大的资源浪费,效率也十分低。
因此国家采取了就近发电的策略,将发电厂建设在资源丰富的地区,然后将电力通过高压线路输送到东部城市,这样就大大减少了对资源的浪费。
但是因为长距离的输电势必要穿过不同的气候地带,在有些地方冬季经常会遇到结冰天气,这种天气对电力的输送极为不利,如果不能很好的解决,容易造成输电线路的断裂,严重的将会影响整个电力系统的供电稳定。
一、输电线路覆冰的危害输电线路覆冰是我们不经常注意到的事情,但是对于电力线路检修工作人员来说确实一种常见的危害较大的事故。
电力输电线路覆冰会在一定程度上增加线路的重量、湿度影响线路的空气绝缘效果。
并且输电线路覆冰问题不仅在我国出现,在世界上其他国家也会出现,并且对于那些冬季较为漫长的国家,这种现象更为普遍。
1、增加杆塔的负担电力输电线路覆冰往往是因为在空气湿度过大的情况下气温急剧下降引起的,在这种情况下,由于气温过低,导线上的温度也会随之下降,空气中的水汽便会在导线上凝结。
全国输电线路覆冰情况调研及事故分析2022年初,我国多地遭遇罕见的大范围雨雪天气,由于输电线路覆冰导致电力设施故障、电力供应紧张。
此次覆冰灾害给电力行业带来了巨大的安全隐患,因此对全国输电线路覆冰情况进行调研及事故分析具有重要意义。
根据不完全统计,目前我国输电线路覆冰普遍存在于四季交替或大范围降温雨雪等极端气象条件下。
其中,南方地区由于冬季气温偏高,降雪量偏小,因此输电线路覆冰可能性较低。
而北方地区由于冬季气温低,降雪较大,输电线路覆冰风险较高。
此外,高海拔地区由于气温低,风力大,也容易出现输电线路覆冰情况。
目前,我国输电线路覆冰主要集中在一、二线高压线路和特高压线路上。
在输电线路中,输电铁塔和导线两个部位易受覆冰影响。
输电铁塔上的覆冰主要包括塔臂覆冰、塔身覆冰、轮廓覆冰等。
导线上的覆冰主要包括逆风面覆冰、机槽覆冰、导线复合覆冰等。
输电线路覆冰对电力系统的影响主要包括线路挂死、塔倒、短路等。
二、输电线路覆冰应对措施为了预防输电线路覆冰事故的发生,采取以下措施:(1)建设输电线路低温工程。
低温工程是一种通过加热手段降低导线温度的技术手段,可以显著降低导线覆冰风险。
(2)加强输电线路覆冰监测。
通过加装温度、湿度、风速等监测装置,实时监测输电线路的覆冰情况,及时预警并采取防范措施。
(3)对输电线路进行加固。
采取有效的加固措施,如封闭塔身、安装导线防风筒等,提高输电线路的抗风能力和抗覆冰能力。
(4)加强维护工作。
定期进行输电线路的巡视、保养和维修,保证输电线路的正常运行。
近年来,我国发生了多起输电线路覆冰事故,其中最严重的是2018年甘肃定西特大暴雪造成的输电线路覆冰事故。
该事故导致全省1.358万个农村生产生活用电断电,重要城镇、关键用户断电时间长达19小时,导致直接经济损失达6700万元。
导致输电线路覆冰事故的原因主要有以下几个方面:(1)气象灾害。
如雨雪、大风等气象条件造成输电线路覆冰。
(2)工作人员技术不过关。
284理论研究 我国地貌特征千差万别,输电网的大部分需要穿过高原、山地、盆地等气候恶劣的区域,在冰雪、冻雨等极端的气象条件下,输电线路覆冰成为了不可避免的问题。
线路覆冰,易造成相间闪洛,增加导线的张力和塔架等金具的支撑载荷,严重时会造成断线、倒塌、电网列解等事故。
为了电网的稳定、安全运行,输电线路覆冰监测技术成为急需解决的重大课题之一。
从监测系统实施的原理方法来看,可将其分以下几类:图像等效判别法、倾角-弧垂法、电容感应式传感器法、模拟导线法、行波法、称重法等。
本节对现有监测系统的原理进行分析总结,并为系统的改进措施提出建议。
1 图像等效判别法 图像等效判别法的原理:摄像机放置在输电线路的不同位置上,对线路进行实时监测和拍照。
通过GPRS将图像和数据传输到后台的监控中心,监控中心的计算机对接收到的图像和数据进行微积分计算,结合由导线的粗细算出来的结冰面积,通过换算得出覆冰的重量和厚度。
该方法不仅可以测得输电导线上的覆冰量还可以测得绝缘子串上的覆冰量。
图像等效判别法的关键技术在于:如何获取能反映出导线覆冰的精确模型;以及如何精确的进行图像的边缘特征提取。
现有的监测系统大多是基于单目视觉的输电线路覆冰监测算法,此类算法只能得到覆冰导线的二维坐标数学模型,对不规则的覆冰图像识别精度较低。
因此,基于双目视觉的输电线路覆冰监测算法是发展的趋势。
该算法利用的是双目视觉原理,用双摄像头从不同的角度获取覆冰导线的图像,建立导线的三维坐标数学模型来进行覆冰监测[1]。
2 倾角-弧垂法 倾角-弧垂法的原理:首先通过传感器对输电线路中悬挂点的倾角及线路的弧垂进行测量,然后通过线路的悬链线方程来计算出输电导线应力的变化,最后根据应力的变化推导出线路的覆冰量 [2]。
这一方法的特点就是需要传感器测量的量较少,算法简单,能够实时监测输电线路上的覆冰量。
但是这种算法的前提要求输电线路上的覆冰情况是均匀的,而实际上,覆冰情况不可能是完全均匀的。
架空输电线路覆冰问题研究摘要:随着近年来天气的变化,在运行输电线路中,导线覆冰的几率日趋增大。
输电线路覆冰引起的故障严重地给社会经济带来巨大的损失。
本文从线路覆冰的机理与影响因素和输电线路覆冰的危害出发,对防冰除冰的技术与改进措施进行阐述。
关键词:输电线路;冰害;覆冰机理;融冰技术引言在冬季里,若是持续的强雨雪,气温过低,便会带给电网严重的损害,必然会影响到人们的日常生活。
因此做为电力工作者需要深入了解线路覆冰的机理,从而能够做好线路的设计、施工以及维护等工作,减少线路的覆冰,避免自然灾害给国家和人民带来不便与损失。
一、线路覆冰的机理与影响因素1、覆冰种类1.1、白霜,由空气中湿气与0 ℃以下的物体接触而在冷物体表面凝合形成。
白霜在导线上的粘附力十分微弱,即使是轻轻振动,也能使白霜脱离所粘附导线的表面。
与其他类型的覆冰相比,白霜不会对线路构成严重危害。
1.2、雨凇,由雨滴过冷却而形成,是一种非结晶状的坚硬透明体。
形成条件为严冬时节的雨天,风速约15 m/s,气温约-2 ℃。
雨凇坚硬、粘附力强,比重为0.9 g/cm3左右。
1.3、混合凇,混合淞坚硬、粘附力强,比重一般为0.6~0.8 g/cm3。
主要是雾、雨混合凇,由形成雾凇和雨凇的条件(即风速、气温)发生变化而形成。
1.4、雾凇,是一种白色不透明呈羽状的覆冰,由较小的雨滴过冷却而形成。
其形成条件为严冬时节的小雨滴、雾粒或细雨与导线相碰,气温约-8 ℃,风速低、约5 m/s。
雾凇粘附力较弱,比重为0.2~0.5 g/cm3。
1.5、雪凇,由雪花接触导线时雪花表面的水膜因低温冻结于导线形成。
其形成条件为严冬时节,气温约-2 ℃,风速低、约 2 m/s。
雪凇粘附力较弱,比重一般为0.1 g/cm3。
当导线上有雨淞和雾凇时,冻积雪增长迅速,这是造成结冰危害的重要原因。
二、输电线路覆冰的危害1、相间短路事故。
当导线和避雷线上的覆冰有局部脱落时,因各导线的载荷不均匀使导线发生跳跃现象,从而使导线发生碰撞,造成相间短路。
全国输电线路覆冰情况调研及事故分析近年来,我国的输电线路覆冰事故频发,给电网稳定运行带来了严重影响,甚至造成了严重的经济损失和人身伤亡。
为了全面了解全国输电线路覆冰情况,并对覆冰事故进行深入分析,以便采取有效措施减少这类事故的发生,我国电力行业对此进行了一系列的调研和分析工作。
一、覆冰现状调研根据国家电网公司的统计数据显示,我国输电线路覆冰事故呈上升趋势,覆冰造成的输电线路故障占据了输电线路故障总数的四分之一以上,其中又以冬季为主要高发季节。
据调查显示,全国输电线路上的覆冰主要分布在南方地区,尤其是盆地、山区及海拔较高的地区,覆冰发生率高。
而输电线路上的覆冰类型主要为冻雨和雾凇,这些覆冰物质在输电线路上会形成厚重的冰层,对输电线路的安全运行构成了威胁。
二、覆冰事故分析1. 输电线路覆冰事故原因(1)气象条件:输电线路覆冰事故的主要原因是气候条件造成的。
在冬季气候寒冷、多风的地区,冻雨和雾凇容易形成,尤其是在盆地、山区和海拔较高地带更为明显。
(2)输电线路设计不合理:部分输电线路设计不合理,未充分考虑到气象条件对输电线路的影响,导致了输电线路易受覆冰影响。
(3)输电线路建设质量不过关:一些输电线路建设质量不够,例如绝缘子设计不合理、绝缘子表面质量不达标等,容易导致覆冰事故的发生。
2. 覆冰事故对电网的影响输电线路覆冰事故会对电网稳定运行造成严重的影响,主要表现在以下几个方面:(1)输电线路故障:冰重会增加线路对地或线路间的绝缘子绳的拉力,导致绝缘子串断、导线断线等故障的发生。
(3)安全隐患:输电线路因覆冰导致的故障,会给周边居民和设施带来安全隐患,可能引发火灾等严重事故。
三、防范措施1. 完善输电线路设计改进输电线路设计,增加覆冰预防考虑,提高输电线路的抗冰能力,减少覆冰事故的发生。
2. 提高输电线路建设质量加强对输电线路的建设监理,确保输电线路的绝缘子设计合理、绝缘子表面质量达标,提高输电线路的安全性。
全国输电线路覆冰情况调研及事故分析1. 引言1.1 研究背景现代社会对电力的需求日益增长,输电线路作为电力传输的重要通道,在冬季容易受到覆冰的影响。
覆冰会导致输电线路的负荷能力下降,甚至引发线路短路、设备损坏等严重后果。
随着气候变暖带来的极端天气事件增多,输电线路覆冰事故的发生频率也逐渐增加,给电网安全稳定运行带来不小的挑战。
针对全国输电线路覆冰情况调研及事故分析显得尤为重要。
通过深入研究覆冰现象,分析其对输电线路的影响,总结覆冰事故案例,探讨影响覆冰的因素以及提出预防措施,可以有效提高输电线路的安全性和可靠性,保障电力供应的稳定性。
本研究将围绕以上主题展开,旨在为加强输电线路冰雪防灾工作提供科学依据,以应对日益严峻的气候变化挑战,确保电网运行的安全稳定。
【2000字】1.2 研究目的本次研究的目的是为了全面了解全国输电线路覆冰情况及其对输电线路的影响,通过对覆冰事故案例的分析和影响因素的探讨,以期能够找出有效的预防措施并加强冰雪防灾工作。
通过本次研究,我们希望能够为减少输电线路覆冰事故的发生提供科学依据和建议,以确保电力输送的安全稳定,保障社会生产和人民生活的正常进行。
通过深入研究覆冰问题,探讨未来可能出现的挑战和问题,为今后的研究工作提供思路和方向。
通过这些努力,我们希望能够真正提高输电线路冰雪防灾工作的水平,确保电网系统的安全可靠运行,为全国经济社会发展提供坚实的电力保障。
1.3 研究意义输电线路覆冰是一种常见但危险的现象,可能会对电网运行造成严重影响甚至事故。
对全国输电线路覆冰情况进行调查和分析具有重要意义。
通过研究覆冰情况,可以更好地了解其对输电线路的影响,为基础设施建设和运行提供科学依据。
通过覆冰事故案例分析和影响因素分析,可以总结经验教训,提出预防措施,降低事故发生的可能性。
加强对输电线路的冰雪防灾工作,不仅有助于保障电网运行的稳定性和安全性,也能提高电网的抗灾能力,减少因覆冰引发的损失和影响。
输电线路绝缘子的覆冰对绝缘水平影响的研究现状
摘要
绝缘子覆冰闪络严重威胁输电线路安全运行,是电力系统安全运行亟待解决的关键技术之一。
国内外对覆冰绝缘子闪络特性已进行大量研究,但这些研究多是在不带电情况下进行的。
本文浅谈影响覆冰的特征,分类,防护,借鉴现有的有效方法和技术,对输电线路覆冰故障建议防范与处理的措施。
关键词:覆冰闪络,特征,分类,防护
ABSTRACT
In recent years,AC flashover programs of iced insulators is one of the severe problems for external insulation of transmission lines and has been one of the key technologies to assurance the electric power system safely operated which should be solved as soon as possible.There are a lot researches about the AC flashover performance and voltage correction,but most of these researches are under non-energized condition. now,we’ll analyse the main characters of iced insulators,and how to classify and protect them.we use some useful ways and skills to deal with these problems.
Keywores:AC flashover programs of iced insulators,characters, classification,protection
1. 覆冰的主要特征
覆冰是一种分布广泛的自然现
象,尤其雾凇是一种美丽的自然景观,
给人以美的享受。
然而,对于电力系
统,覆冰则是自然灾害。
1.1 覆冰产生的基本条件
根据气象观测和输电线路运行经验,一般在入冬或初春季节,当气温在-5~0℃之间,风速在1~15m/s时,如遇浓雾、降雨等情况,空气湿度超过85%,将在导线表面产生以雨凇为主的覆冰。
如果气温持续降低,则在雨凇外部继续产生混合凇,温度下降至-15~-8℃时,其余气象参数不发生变化,还会继续生长雾凇。
归纳起来,产生导线覆冰的必要条件
主要有:导线温度低于0℃以下、空
气湿度大于85%,横线路风速大于
1m/s。
虽然这些条件相对来讲也较为
苛刻,但在冷热气流交汇区域和一些
微地形微气象区域,覆冰现象却较为
普遍。
1.2 覆冰的分类
覆冰按照表观特性可分为雨凇、雾凇、混合凇和雪凇。
1.2.1雨凇
粒径较大的过冷却水滴,碰撞在物体上,先散开成水膜然后冻结成冰凌,呈湿增长方式。
冰体透明坚固,比重大,一般为0.7~0.9g/cm3,粘附力强,常伴有冰柱。
1.2.2 雾凇又称软雾凇
粒径较小的过冷却水滴,随气流浮动,在碰击物体瞬间即冻结成冰凌,呈干增长方式。
冰体白色疏松,比重小,一般为0.1~0.3g/cm3之间,粘附力较弱,通常在物体的迎风面冻结。
1.2.3 混合凇又称硬雾凇
当不同粒径的过冷却水滴,随气流浮动,在碰撞物体瞬间,部份呈干增长,部份呈湿增长。
冰体呈半透明状,比重中等,一般为0.2~0.6g/cm3之间,常在物体迎风面冻结,粘附力较强。
1.2.4雪凇又称湿雪
冻结的雪片,在降落过程中,通过一段温暖层后,雪片趋于潮湿、融化,然后冻结在物体上,冰体呈白色堆积状,比重偏小且粘附力差,一般为0.2~0.4g/cm3之间。
在导线振动或风吹下很容易脱落,一般只会在融雪时造成绝缘子串闪络,因此对线路安全运行威胁不大。
2. 覆冰事故国内外研究现状2.1 覆冰主要事故类型
输电线路覆冰事故一般可分为四类:①过荷载事故,即线路实际覆冰超过设计抗冰厚度,亦即线路覆冰质量增加、覆冰后风压面积增加,从而导致电气和结构方面的事故;②不均匀覆冰或不同期脱冰引起的电气和结构方面的事故;③绝缘子串覆冰过多或
被冰凌桥接,引起绝缘子串电气性能降低;④覆冰引起的导线舞动事故。
2.1.1 过荷载事故
导、地线覆冰后,其弧垂和张力增大,进而增大绝缘子串、金具、杆塔和基础的荷载。
当发展到一定程度时,在电气方面,导线弧垂下降过大将导致对地或交叉跨越物间距不足发生放电,地线弧垂增大与导线安全净距不足发生放电,甚至烧断导地线事故;在结构方面,将会造成导、地线和金具断裂或损坏,杆塔受损甚至倒塌,基础下沉、倾斜甚至损坏,绝缘子串扭转、跳跃发生翻转、碰撞等。
杆塔过荷载地线过荷载
2.1.2 不均匀覆冰或不同期脱冰事故
相邻档不均匀覆冰或不同期脱冰都会产生张力差,使导地线受损、滑动,还会造成直线杆塔承受不平衡张力发生倾斜、受损,严重时还会发生倒杆塔事故。
同时,不同期脱冰还会引起导、地线跳跃相互接近发生放电,导线跳跃引起耐张塔引流线与横担接近发生放电,悬垂绝缘子串偏移碰撞横担等。
导线不均匀覆冰
导线不同期脱冰
2.1.3 绝缘子串冰闪事故
绝缘子覆冰或被冰凌桥接后,绝
缘强度下降,泄漏距离缩短。
融冰时,
绝缘子局部表面电阻降低,形成闪络
事故。
绝缘子串覆冰绝缘子串覆冰
2.1.4 覆冰舞动
不均匀覆冰会使导线产生自激振荡和舞动,从而造成金具损坏、导线断股及杆塔倾斜或倒塌等现象。
3. 覆冰绝缘子串的闪络特性
绝缘子的冰闪是冰害的另一种,当绝缘子发生覆冰现象后,在特定温度下使绝缘子表面覆冰或被冰凌桥接后,绝缘强度下降,泄漏距离缩短。
在融冰过程中冰体表面或冰晶体表面的水膜会很快溶解污秽物中的电解质,并提高融冰水或冰面水膜的导电率,引起绝缘子串电压分布的畸变(而且还会引起单片绝缘子表面电压分布的畸变),从而降低覆冰绝缘子串的闪络电压。
大气中的污秽微粒直接沉降在绝缘子表面或作为凝聚核包含在雾中,将会使绝缘子覆冰融化时,冰水电导率进一步增加。
另外有关试验数据表明,覆冰越重、电压分布畸变越大,绝缘子串两端,特别是高压引线端绝缘子承受电压百分数越高,最终造成冰闪事故。
实际上,纯冰的电阻很高,完全可以满足电力系统安全运行的要求,只有当冰中混杂有导电杂质后,覆冰绝缘子的闪络电压才会降低。
这不仅因为冰闪是由于冰中含有污秽等导电杂质造成的,而且从污秽绝缘子和覆冰绝缘子的耐受电压和闪络机理也可发现其相似性。
图1为覆冰绝缘子交流耐受电压和污秽绝缘子交流耐受电压的比较。
覆冰绝缘子与污秽绝缘子交流耐受
电压的比较
上图曲线可知,除了两者耐受电压的数值有差异外,覆冰绝缘子与污秽绝缘子的耐受电压随等值附盐密度的变化趋势基本一致。
4. 绝缘子串的防冰
由于绝缘子串结构、形状复杂,在自然环境条件下的风向、风速及湿沉降水种类等的作用下,绝缘子的覆冰形状千姿百态,因此要防止运行线路的绝缘子串覆冰有较大的难度。
根据前面的论述及分析,运行中的覆冰绝缘子串发生闪络的主要过程是,被冰凌桥接的绝缘子串处于融冰状态时,电导率高的融冰水形成水帘,导致绝缘子串裙边之间形成闪络通道,从而发生绝缘子串闪络。
因此,阻断
绝缘子串裙边融冰水形成水帘,是防
止绝缘子串发生冰闪的一种有效方法。
而绝缘子串水平悬挂、V型串、
斜向悬挂等,则可起到防止融冰水形
成垂直水帘的作用。
5. 结束语
覆冰灾害气候对电力输电线路
的破坏是很大的,通过进行技术经济
比较并结合已有的运行经验,综合采
用以上的技术改造方案对重冰区、微
地形、微气候区域的架空输电线路进
行改造,可以提高输电线路抗覆冰灾
害的能力,从而提高电网安全稳定可
靠运行的水平。
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