2018年1月安徽电网输电线路覆冰舞动故障规律分析
- 格式:pdf
- 大小:1.18 MB
- 文档页数:5
输电线路覆冰舞动原因分析及预防措施摘要:我国幅员广阔,很大一部分地处寒带,覆冰积雪非常常见,这本是一种美丽的自然景观。
但覆冰发生在输电线路上,则会带来很大隐患,甚至造成灾害。
输电线路发生覆冰容易引起导线舞动、杆塔倒塌、断线等问题,影响群众正常用电。
本文就结合实际情况对输电线路覆冰舞动原因分析及预防措施进行分析和探讨。
关键词:输电线路;覆冰舞动;原因;措施1故障概述2015年02月21日18时19分,国网蒙东电力科尔沁500kV变电站500kV科沙#2线开关跳闸,故障相别AB相,故障测距:距科尔沁变1.5公里,重合闸未动作。
故障测距为:距科尔沁变电站1.5km(4号塔附近),距沙岭变电站90.849km(5号杆塔附近)。
20时09分,强送成功,恢复送电。
2015年02月21日18时51分,国网蒙东电力科尔沁500kV变电站500kV科沙#1线开关跳闸,故障相别AB相,故障测距:距科尔沁变2.2公里,重合闸未动作。
故障测距为:距科尔沁变电站2.2km(5号杆塔附近),距沙岭变电站90.473km(6号塔附近),20时11分强送,20时13分再次跳闸,线路转检修状态,22日14时14分,恢复送电。
2015年2月21日19时17分,国网蒙东电力科尔沁500kV变电站500kV阿科1号线开关跳闸,故障相别BC相重合闸未动作。
故障测距距科尔沁变1.2公里(0573号杆塔附近),距阿拉坦变245.4公里(0574号杆塔附近),20时47分,强送成功,恢复送电。
2故障原因分析2.1故障原因排查1)经巡视走访得知,故障发生时障碍区段附近未发现道路、构筑物修筑等施工作业行为,故障点下方无高大树木。
因此,排除通道环境及外力破坏引起线路故障。
2)故障发生时,当地天气为雨夹雪,且在现场未发现燃烧痕迹。
因此,排除大火引起线路故障。
3)故障发生时,无雷电活动,因此,排除雷电引起线路故障。
综合考虑故障区段的地理特征、气候特征、故障期间的现场微气象、放电点痕迹等情况,排除线路发生其他故障可能性,判断为因导线覆冰发生线路舞动造成相间短路故障。
我国输电线路覆冰情况分析及事故的阐述摘要:根据本人多年从事工作经验,浅论我国输电线路存在的覆冰情况分析及事故阐述。
发现覆冰多发生在华中和西南地区,主要集中在每年的一月份,海拔高度、微地形、微气象对覆冰的影响较大。
覆冰事故分布区域广、事故危害严重;输电线路覆冰事故大部分发生在雨淞气象条件下,且温度稍低于零度。
关键词:区域;严重;分布;气象1 覆冰的形成覆冰是一种受温度、湿度、冷暖空气对流、环流以及风等因素影响的综合物理现象。
每年冬季,寒潮引导起源于北极地区而堆积在西伯利亚地区的寒冷空气南下,其前沿为寒潮冷锋。
冷锋过境时风速增大,气温骤降,当冷锋与南方暖湿气流在一些地区交汇,冷空气由于密度大而滑至较轻的暖空气下面,暖空气被迫抬升,这时靠近地面一层的空气温度较低,上空又有温度高于摄氏零度的暖气流北上,形成一个暖空气层或云层,再往上则是高空大气,温度低于摄氏零度。
大气垂直结构呈上下冷、中间暖的状态,自上而下分别为冰晶层、暖层和冷层。
从冰晶层掉下来的雪花通过暖层时融化成水滴,接着当它进入靠近地面的冷气层时,水滴便迅速冷却,成为过冷却水滴,当其接触到地面低于零度的物体(树枝、导线)时,冻结形成覆冰。
图1为在绝缘子上形成的覆冰。
根据大气条件和环境参数的不同,可以将绝缘子覆冰分为雨淞、雾淞两种类型,其中雾淞又可分为软雾淞和硬雾淞。
雨淞是一种非结晶状的透明或毛玻璃状的冰层。
当过冷却水滴与物体表面相碰尚未完全冻结时,大风使其又与水滴相碰,在这种情况下形成雨淞。
雨淞质地坚硬,附着力很强,在雨淞的形成过程中伴随着水滴的流失和冰棱的产生。
雾淞是一种白色、不透明、外形呈羽状的覆冰。
当直径很小的过冷水滴(雨滴、雾滴)与输电线路的导线、绝缘子或杆塔表面相碰时,由于这些物体表面温度低、水滴直径小、潜热释放快,在下一个水滴飞来前,上一个水滴已完全冻结。
雾淞的附着力不强。
根据观察和研究得出自然条件下不同类型覆冰形成的条件,如表1所示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。
输电线路覆冰故障分析及对策输电线路覆冰是一种常见的故障,这种故障影响着电网的安全稳定运行。
本篇文档将分析覆冰故障的原因,并提出解决方案。
覆冰故障的原因覆冰故障是指电力输电线路表面被覆盖一个厚度不等的冰层,对输电线路的安全稳定运行产生了一定的影响。
覆冰故障的主要原因有以下几点:1. 天气条件的影响覆冰故障的主要原因在于恶劣天气条件,例如强降雪、恶劣的降温环境等等。
在这些条件下,输电线路很容易被一个厚厚的冰层所覆盖,从而导致电力设备出现故障。
2. 输电线路结构的问题输电线路的结构问题也是导致覆冰故障的原因之一。
输电线路通常由导线、绝缘子、塔架等多种电子设备所组成,其中任意一个部分的问题都会导致输电线路的发生故障。
3. 维护不当维护不当也是导致覆冰故障的原因。
输电线路的维护需要不断地进行,并且需要确保设备的稳定性和电力设备的年度维护周期是正确的。
一方面由于时间限制,另一方面由于人员技能、制度等问题,维护不当就可能会导致输电线路的出现故障。
覆冰故障对电网的影响覆冰故障的主要影响有以下几点:1. 引发重大事故输电线路被冰层覆盖后,极易引发滑落、倒塌等事故,这些事故不仅会严重影响电力的供应,而且还会对整个社会造成伤害。
2. 推迟电力的供应输电线路被冰层覆盖后,电力供应也会受到一定的影响。
电力公司不得不花费额外的人力、物力等资源来解决故障问题,从而可能会导致供电推迟。
3. 资源浪费为了解决覆冰故障问题,电力公司不得不进行维修和更新设备,这样可能会导致大量资源的浪费。
解决方案为了解决输电线路覆冰故障问题,电力公司可以采取以下措施:1. 要求设备的结构更加合理电力设备的结构也是出现覆冰故障的重要原因之一。
因此,电力公司需要要求供应设备的合理结构,保证设备的稳定性,降低故障率。
2. 保证设备的维修和更新为了避免由于维护问题而导致覆冰故障,电力公司应该明确电力设备的年度维护周期和维护任务,避免维护不到位。
3. 提高人员技能水平电力设备师傅对设备维护水平的高低也非常关键。
输电线路冰害事故原因分析摘要:近些年来,由覆冰而引起的冰闪、舞动以及倒塔断线等冰害事故屡屡发生,这对我国电力系统的正常运行造成了极其不利的影响,也对电力系统的安全运行以及经济损失造成了巨大的影响。
因此,本文着眼于现状,主要从输电线路发生覆冰的原因出发,提出些许防止病害事故的技术措施。
关键词:输电线路;冰害事故;成因分析一、输电线路冰害事故的现状结合众多学者的研究,对输电线路冰害事故的现状总结如下:(一)输电线路冰害事故的特点主要有五个方面:一是覆冰事故持续时间较长,覆冰面积较大,经济损失大;二是同一地区由于诸多原因覆冰事故频繁发生,并没有得到多大的改善;三是覆冰事故中机械故障和电气故障并存。
严重覆冰不仅造成金具损坏,导线断股、断线、杆塔倒杆、绝缘子串翻转、碰撞、炸裂等机械事故,而且导致导线对地或导线间的间距减少,造成闪络和烧伤、烧断导线等电气事故;四是覆冰事故多发生在华中和西南等海拔较高的地区,而在我国北方则较少。
其原因主要在于受气候影响,北方冷空气和南方暖空气在这些地区交汇,在山脉上空形成静止峰或准静止峰区,易形成严重覆冰;五是海拔高的地区以雾凇为主,平原地区以雨凇覆冰为主,并伴随大雾天气,影响最为严重;六是发生时间集中,我国大部分地区输电线路覆冰发生的时间是每年的冬季10-11月开始,至第二年的3-4月初春结束。
(二)冰害事故的类型:一是覆冰导线舞动事故。
导致输电线路跳闸以及前天甚至发生断线宝塔等严重的事故。
二是绝缘子冰闪事故。
当冰中所掺杂了一些导电的杂质,更容易导致冰山事故的发生,而且覆冰还会改变绝缘子电场的分布;三是过负载。
输电线路覆冰时,导致两边的张力不平衡。
我国部分地区的地形起伏比较大,由于线路上相邻杆塔高差比较大,那么导线在覆冰时产生了较大的两侧不平衡张力。
如果导、地线上由大量且密度大的雨凇覆冰,那么这种不平衡加力将会明显增加。
一旦此荷载超过了杆塔的承受能力,杆塔的那些比较薄弱的部件将会产生不同程度的损害变形,导致导、地线掉落甚至杆塔倒塌;四是覆冰的不均匀或者脱冰时期不同导致的事故。
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。
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。
输电线路覆冰故障分析及对策论文导读:输电线路是电网的大动脉,是连接各个变电站、各重要用户的纽带,担负着将强电流长距离输送的任务。
输电线路一般分布在平原及高山峻岭及荒山野外,它跨越江河,直接受到风、雨、雪、雾、冰、雷等自然环境的影响,同时还受到洪水、滑坡等自然灾害的侵害、人为的损坏和动物危害等许多难以预见的破坏,经常引起线路单相接地短路故障,造成大面积停电,直接影响着工农业生产和人们的正常生活。
由于近年来随着拉马德雷现象的影响,全球气候变冷,加剧了覆冰的形成。
关键词:输电线路,覆冰,故障1引言随着我国工农业生产的迅速发展和社会用电需求的不断增强,各地相继建成并投产的电网日益增多。
输电线路是电网的大动脉,是连接各个变电站、各重要用户的纽带,担负着将强电流长距离输送的任务。
输电线路的安全运行,直接影响到了电网的稳定和向用户的可靠供电。
输电线路一般分布在平原及高山峻岭及荒山野外,它跨越江河,直接受到风、雨、雪、雾、冰、雷等自然环境的影响,同时还受到洪水、滑坡等自然灾害的侵害、人为的损坏和动物危害等许多难以预见的破坏,经常引起线路单相接地短路故障,造成大面积停电,直接影响着工农业生产和人们的正常生活。
随着电网的不断发展延伸,输电线路通过复杂地形及恶劣气候地区的不断增多,由此引发的线路事故也不断增多。
因此,分析引起输电线路故障的原因,采取防治措施,是提高输电线路安全运行的关键。
由于近年来随着拉马德雷现象的影响,全球气候变冷,加剧了覆冰的形成。
去年华中地区出现的冻雨、雨雪天气,其覆冰厚度达到了70-80mm,严重超出了设计标准。
造成了大面积、长时间的跳闸停电事故。
因此覆冰是严重威胁我国输电线路安全运行的主要因素之一,分析覆冰的成因及影响因素,进而有效的预防和降低事故的危害性摆在了电力工作者的面前。
2覆冰引发输电线路故障因素分析2.1覆冰事故类型根据我国输电线路各类冰害事故分析,覆冰线路的事故可归纳为以下四类[1-6]:2.1. 1线路覆冰的过荷载事故过负载事故为导线覆冰超过设计抗冰厚度,即覆冰后质量、风压面积增加而导致的机械和电气方面的事故。
浅谈导线的覆冰舞动、超载、冰闪故障在恶劣的严寒天气下,覆冰舞动、超载、冰闪易导致如下故障:(1)输电线路在覆冰情况下发生导线舞动,导致线路设备受损;(2)覆冰融化时,绝缘子串表面易形成冰凌桥接,如果此时绝缘子积污严重,易发生冰闪;(3)导地线覆冰超载,将造成塔头受压屈服变形及倒塔断线等事故。
针对以上情况拟采取的主要措施有以下几方面。
(1)舞动防治。
在线路发生舞动的区段安装防舞器,提高发生舞动的门槛值,有效抑制导线舞动幅值与强度,同时对舞动段内的双串(瓷或玻璃)绝缘子每相安装一组绝缘子串间隔棒作支撑,防止双串绝缘子因舞动发生碰撞破损(特高压情况稍好)。
(2)冰闪防治。
一是采取插花串的方式,即在每一串绝缘子中间,每3片(或5片)插1片草帽型大盘径绝缘子,以此达到防止绝缘子串上的冰凌桥接,防止冰闪;二是绝缘子倒V串改造,在保证导线与杆塔空气间隙不变的前提下,可以加长绝缘子串长,提高绝缘强度。
(3)针对因覆冰超载造成的地线支架屈服、地线串动、导地线断线等严重危及电网安全的事故情况,采取的主要措施:①增加导地线、金具等设备强度,防止导地线断线,地线滑移窜动、掉线;②对杆塔构件进行局部加强,如加固地线支架;③适当缩短导线耐张段长度,改善受力条件。
(4)重点区段安装在线监测装置,同时还应长期进行人工观测,积累数据,以指导以后的防冰灾工作特种耐热电缆结构分析什么是电线平方数?一、什么是电线平方数?如何计算电缆平方数?几平方是国家标准规定的的一个标称值,几平方是用户根据电线电缆的负荷来选择电线电缆。
电线平方数是装修水电施工中的一个口头用语,常说的几平方电线是没加单位,即平方毫米。
电线的平方实际上标的是电线的横截面积,即电线圆形横截面的面积,单位为平方毫米。
一般来说,经验载电量是当电网电压是220V时候,每平方电线的经验载电量是一千瓦左右。
铜线每个平方可以载电1-1.5千瓦,铝线每个平方可载电0.6-1千瓦。
因此功率为1千瓦的电器只需用一平方的铜线就足够了。
输电线路覆冰舞动及解决措施分析摘要:本文阐述了设置相间间隔棒和带可旋转线夹的分裂导线间隔棒能有效防御导线覆冰舞动灾害。
关键词:输电线路;覆冰舞动;截面受力;2008年1月发生在我国南方地区的冰冻灾害,使南方电网遭受了有史以来最为严重的破坏。
据统计,湖南电网14条500kV、44 条220kV 和121条110 kV线路停运;江西电网17条500kV、57条220kV和168条110kV线路停运;浙江电网23条500 kV、21条220 kV和14条110kV线路停运。
雪灾造成国家电网直接经济损失104.5亿元,灾后电网恢复重建和改造需要投入资金390亿元。
导线覆冰舞动是输电线路覆冰灾害之一。
导线覆冰后,形成非圆形界面,在风的激励下产生低频、大幅振动,并极易与铁塔形成塔-线藕联体系,放大舞动效应。
长时间的舞动导致杆塔、绝缘子、导线及金具受到异常不平衡冲击而疲劳损伤,以及造成导线相间和相对地闪络,严重威胁电网的安全运行。
有必要就导线覆冰舞动的原因进行分析并探索经济、有效的措施防御导线覆冰舞动,减少高压架空线路的覆冰损害。
1.导线覆冰舞动的原因导线覆冰形成的原因是过冷却的冻雨在自重与风的作用下滴落到温度为0 ℃以下的导线上时,冻结成冰凌,附着在导线表面,并不断积累,形成覆冰。
由于冻雨自重与风的相互作用,覆冰首先在迎风向导线斜上表面形成并发展,如图1 中“1”位置所示,随着覆冰的积累,当导线的抗扭刚度不足以抵抗覆冰偏心对导线截面形心引起的弯矩时,导线发生扭转,使导线表面的覆冰趋向均匀,如图1(a)所示;如导线的抗扭刚度较大时,如大截面导线和分裂导线,不均匀覆冰的自重不足以使导线扭转,或使导线发生扭转的角度较小时,导线表面覆冰不均匀的现象较为突出,简化为如图1(b)所示模型。
下面以LGJ400 导线(D=27.63mm)为例分析不均匀覆冰导线舞动的启动条件。
假设均匀覆冰时厚度为10mm,将导线不均匀覆冰的截面形状简化为半椭圆状,椭圆的短直径b与导线截面半径相等,覆冰迎风面积简化为过m点的切面,切面与水平面的夹角为45°,切面的宽度与覆冰截面的长半径a相等,如图1(b)所示。
输电线路覆冰舞动原因分析和治理措施刘嘉琦摘要:高压输电线路是地区电网的重要组成部分,其运行质量对安全供电有着重要影响。
野外输电线路相间绝缘主要是靠空气,其绝缘距离随电压等级的升高而增大,导线间必须保证一定的安全距离。
在天气寒冷地区,覆冰舞动是影响导线间绝缘距离的重要因素。
舞动是输电线路导线因覆冰形成非圆截面,在水平方向风作用下诱发产生的一种低频、大振幅的自激振动。
输电线路一旦发生舞动,将造成诸多危害。
基于此,文章对线路舞动的原因进行分析,并提出相应的应对方法。
关键词:输电线路;舞动;覆冰;防舞装置引言我国幅员广阔,很大一部分地处寒带,覆冰积雪非常常见,这本是一种非常美丽的自然景观。
但覆冰发生在输电线路上,则会带来很大的隐患,甚至造成灾害。
输电线路发生覆冰容易引起导线舞动、杆塔倒塌、断线等问题,影响群众正常用电。
近几年来,我国高寒地区由于输电线路覆冰导致导线舞动的现象时有发生,跳闸短路造给电网带来了巨大损失。
输电线路覆冰导致导线舞动,严重威胁着电力系统的安全运行,电力部门相关工作人员需要高度重视,了解其发生的原因,采取应对措施,尽可能避免发生导线舞动。
新建输电线路需从设计、施工、运行管理等多方面综合施策,才能从根本上降低覆冰导线舞动发生的机率。
1线路覆冰舞动的机理1.1垂直舞动机理公式中,αk和ωk分别为导线第k阶扭振腹点振幅和圆频率,V0为与线路走向垂直的水平风速,θ0为初始攻角。
1.3偏心惯性耦合失稳机理除垂直振动和扭转振动外,覆冰导线还存在偏心惯性。
它将引起攻角变化,使相应的升力对横向振动形成正反馈,加剧横向振动。
此为偏心惯性耦合失稳机理,是最全面的模型,分别从垂直、水平和扭转振动3个自由度进行分析,在舞动的仿真模拟、舞动影响因素的定性分析方面具有广泛的应用。
2 导线覆冰舞动原因分析2.1气象条件输电线舞动的形成需要特定的条件,一般在上年12月至次年3月多发,特别是在初春和初冬最易发生。
输电线路舞动形成的机理比较复杂,涉及到气象因素、地理环境、线路路径走向、导线受力条件等。