浅谈输电线路冰害事故及原因 【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；事故；覆冰；防治 1.引言 据统计，2003年电网有500kV的输电线路是因覆冰导致的线路跳闸有12次，因覆冰产生的事故有7次，其主要发生在我国的西北、华东、东北地区。2005年全网220kV及以上的输电线路因覆冰舞动而引起的跳闸有98起。覆冰事故引起的输电线路故障已经严重影响到了电力系统的安全运行，电网供电的可靠性也被冰害事故严重威胁着 2.冰害事故的主要类型以及原因分析 2008年我省由于受到雨雪冰冻灾害使得110kV输电线路有83处倒杆，18处倒塔。60处杆塔偏斜受到损坏，49处杆塔横担的部件弯曲折断，421处地、导线发生断线；35kV电路中受损的线路长度约为273千米；10kV线路中16935处杆塔受损，受损的线路长度约3615千米，0.4kV受损的台区约2551个，损坏的配变台区约680台，8992处电杆基受损，线路受损的总长度约2300千米。 2.1冰害事故的成因分析 通过长期对覆冰的分析和观测，我国输电线路的覆冰事故发生原因可以归纳成以下几点： ①对输电线路的覆冰规律在认识方面不足，设计线路时，线路选择的路径不合理，缺乏抗冰害经验，使得冰害的事故时常发生； ②有些设计的输电线路抗冰厚度比实际的覆冰值要低，当遭遇严重的覆冰时，就会发生覆冰事故； ③某些输电线路在重冰区，虽然具有一定抗冰的能力，但因为气候十分恶劣，某些环节依然较薄弱，当遇到恶劣的气候条件，输电线路的电气和机械性能降低，导致覆冰事故。 2.2冰害事故的类型 输电线路形成覆冰通常是在初春或严冬的季节，当气温下降到-5摄氏度到0摄氏度，且风速在3到15米每秒时，若遇到了雨夹雪或大雾，首先在输电线的路上将会形成雨淞，这个时候若是天气突然变冷，出现了雨雪天气时，雪和冻雨就在粘结强度比较高的雨淞上面开始迅速地增长，最后形成了较为厚的冰层。2008年我省的轻冰区主要多为110kV的线路，据统计，该区110kV输电线按照5毫米冰区所设计的，但实际的覆冰厚度约达60毫米左右，局部地区覆冰80毫米以上。巡视110kV线路的跳闸故障时，测得地、导线覆冰的直径约200毫米左右，通过观察拉线覆冰的情况，覆冰的结构以雾凇夹雪为主，相对的密度是0.4到0.6覆冰的厚度折算为40到60毫米。之后通过对其的运行与观察，发现该区110kV每年都会发生覆冰，其厚度为50毫米左右。但是该区最大的设计覆冰厚度约20毫米，因此输电线路覆冰所导致的事故主要有以下几种： 2.2.1覆冰导线舞动事故 导致输电线路跳闸以及停电，甚至发生断线倒塔等严重的事故。舞动时有可能会导致相间闪络，对导线、地线以及金具等一些部件造成损坏。 2.2.2绝缘子冰闪事故 当冰中所参杂的污秽等一些导电的杂质更容易导致冰闪事故的发生，而且覆冰还会改变绝缘子电场的分布，就是能够将覆冰可看作为是一种比较特殊的参杂物。
输电线路防冰除冰技术综述 一、除冰技术 目前国内外除冰方法有30余种，大致可分为热力除冰法、机械除冰法、被动除冰法和其他除冰法四类。 热力除冰方法利用附加热源或导线自身发热，使冰雪在导线上无法积覆，或是使已经积覆的冰雪熔化。目前应用较多的是低居里铁磁材料，这种材料在温度
使导线上的覆冰融化。 根据短路电流大小来选取合适的短路电压是短路融冰的重要环节。对融冰线路施加融冰电流有两种方法：即发电机零起升压和全电压冲击合闸。零起升压对系统影响不是很大，但冲击合闸在系统电压较低、无功备用不足时有可能造成系统稳定破坏事故。短路融冰时需将包括融冰线路在内的所有融冰回路中架空输电线停下来，对于大截面、双分裂导线因无法选取融冰电源而难以做到，对500 kV线路而言则几乎不可能。 （2）工程应用中针对输电线路最方便、有效、适用的除冰方法有增大线路传输负荷电流。相同气候条件下，重负载线路覆冰较轻或不覆冰，轻载线路覆冰较重，而避雷线与架空地线相对于导线覆冰更多，这一现象与导线通过电流时的焦耳效应有关，当负荷电流足够大时，导线自身的温度超过冰点，则落在导体表明的雨雪就不会结冰。 为防止导线覆冰，对220 kV及以上轻载线路，主要依靠科学的调度，提前改变电网潮流分配，使线路电流达到临界电流以上；110 kV及以下变电所间的联络线，可通过调度让其带负荷运行，并达临界电流以上；其它类型的重要轻载线路，可采用在线路末端变电所母线上装设足够容量的并联电容器或电抗器以增大无功电流的办法，达到导线不覆冰的目的。 提升负荷电流防止覆冰优点为无需中断供电提高电网可靠性，避免非典型运行方式，简便易行；不足为避雷线和架空地线上的覆冰无法预防。 （3）AREVA输配电2005年在加拿大魁北克省的国有电力公司Hydro—Quebec建设世界首个以高压直流(HVDC)技术为基础的防覆冰电力质量系统。这个系统将覆盖约600km输电线，预计能于2006年秋天投入运行。
输电线路的覆冰与主要危害 [摘要]输电线路覆冰严重威胁了电力系统的运行安全，在总结输电线路典型覆冰事故的基础上，对输电线路覆冰事故原因及危害进行了总结分析。 【关键词】输电线路;覆冰;危害 输电线路覆冰的微气象条件是指某一个大区域内的局部地段，由于地形、位置、坡向、温度和湿度等出现特殊变化，造成局部区域形成有别于大区域的更为严重的覆冰条件。这种微气象条件覆冰具有范围小、隐蔽性强等特点，使得输电线路设计、运行维护人员难以采取防冰抗冰措施。 一、线路覆冰的分类和成因 1.气象条件影响导线覆冰的气象因素主要有4种：空气温度、风速风向、空气中或云中过冷却水滴的直径、空气中液态水的含量。随着空气温度的升高，雾粒直径变大，相应液态水的含量增加。当气温在—5—0℃之间，空气或云中过冷却水滴的直径在10—40?m之间，风速较大时形成雨淞；当气温在—16——10℃之间，过冷却水滴的直径在1—20?m之间，风速较小时形成雾淞；混合成的形成介于雨淞和雾淞之间，此时的温度在—9——3℃之间，过冷却水滴的直径在5—35?m之间：严格地说，雨淞—混合淞之间及混合淞-雾淞之间没有严格界限、如气温太低，则过冷却水滴都变成雪花，导线也行不成覆冰了。 2.季节的影响导线覆冰主要发生在前1年的11月到次年的3月之间，尤其是入冬和倒春寒时覆冰发生的概率较高。 3.地形及地理条件的影响东西走向山脉的迎风坡比背风坡严重，山体部位的分水岭、风口处线路覆冰比其他地形严重，线路紧靠江湖水体比线路附近无水源时覆冰严重。总之，受风条件较好的突出地形和空气水分较充足的地区，覆冰程度比较严重。 4.海拔高度的影响就同一地区来讲，一般海拔高度越高，越易覆冰，覆冰也越厚巳多为雾淞，海拔高度较低处多为雨淞和混合淞。 5.线路走向的影响导线的覆冰程度与线路的走向有关，东西走向的导线覆冰普遍比南北走向的导线覆冰严重。冬季覆冰天气大多为北风和西北风．线路南北走向时，风向与导线的轴向基本平行，单位时间内与单位面积内输送到导线上的水滴及雾粒较东西走向的导线少得多；线路东西走向时，风与导线约成90°的夹角，使得导线覆冰最为严重。在严重覆冰地段选择线路走廊时，如条件许可，应尽量避免线路成东西走向。 6.导线悬挂点的影响导线悬挂点越高覆冰越严重，因为空气中的液态水含量随高度的增加而增高，风速越大，液态水含量越高，单位时间内向导线吹送的水滴越多，覆冰越严重。 7.导线本身的影响导线覆冰往往总是在迎风面上先出现扇形或新月牙形积冰，产生偏心荷重，对导线施加扭矩，迫使导线扭转，对未覆冰或覆冰较少的表面对准风向，继续覆冰。导线的刚度越小，扭转越大，覆冰速度越快。 8.电场和负荷电流的影响导线的电场会使其周围的水滴粒子产生电离，并对其有吸引力，因此电场的吸引力会使更多的水滴移向导体表面，增加导线的覆冰量。 9.负荷电流影响导线表面温度当电流较小时，导线产生的焦耳热不能使导
英文翻译 2008 届电气工程及其自动化专业班级 姓名学号 指导教师职称 二ОО年月日
在冬季，暴风雪是一个导致高功率传输线路中断以及花费数以百万计美元用以线路维修的大麻烦。用约8 - 200千赫的高频率震动法融化冰已经被提出来了(文献1-2)。这种方法需要两个相结合的机械驱动。在这种高频率下，冰是一种有耗介质，直接吸收热量加热冰。另外，电线的集肤效应导致电流只有在薄冰层才导通，由此造成电阻损耗，产生热量。 在这篇文章中，我们在长达1，000公里长的线路上描述该系统设计的实施方法。我们还利用一个适用于33-KV，100-千赫动力的标准系统测试报告了单位长度冻线的损耗的除冰模拟实验。 整个系统见图1。它可以以两种不同的方式部署。由于电线有慢性结冰的问题，或者那些有可能结冰和高可靠性需求的地方，这个系统可以永久的安装连接到部分线路的两端，用以设限控制励磁区域。另外，它也可以安装在汽车上，用以紧急“营救”结冰线路。三辆卡车可以携带一组电源和两套设备。 高频高压下输电线路的除冰系统图 冰介质加热原理 由于冰被视为是有损介质材料，等效电路进行了短暂的一段输电线路涂冰如图2。该组件值赖斯和西塞可以通过文献3给的冰的导电特性模型计算出来。在频率低至12赫兹，介电损耗成为产生热量的主要途径。
随着频率的增加，电压会产生大的压降。虽然较低频率是可行的，但通常采用20-150kHz范围的频率，以避免管制频率（下一章节会详细介绍）。 冰冻输电线路的等效电路图 实现均匀加热 高频下的励磁传输线路会产生驻波，除非在线路远端有相匹配的阻抗来终止。由于驻波，冰介质损耗或者集肤效应单独生热，导致加热不均。一种可能的办法是终止线路的运行，而不是驻波的问题。然而，运动波产生的能量流通常比冰上损耗要大。这种能量需要电源的一端来处理，另一端来吸收并终止。因此，电源的功率容量需要增加到远远超过所需的。终止端必须有能力驱散或者是回收这些损耗功率。因此，如果不循环利用的话，无论是在设备的成本，还是终端损耗，这都是一个昂贵的解决方案。 一个更好的解决方案是使用适用于两个热效应原理的驻波以达到相 辅相成的效果。在驻波模式中，冰介质加热时发生最强烈是在电压波腹，而集肤效应生热最为强烈是在电流波腹。因此，两者是相辅相成的。而且，如果幅度在适当的比例内，总热量就可以在线路上均匀分布了。
高压输电线路除冰技术 摘要：近些年来我国高压输电线路受冰灾的次数高达数千次，由于高压输电线路物布置地理位置，很容易受天气气候的影响，尤其是在大风天气下，高压输电线路由于覆冰的影响会引发电线的舞动，从而造成断线，杆塔倒塌等恶劣事故的发生，所以高压输电线路除冰成为了每个电力工作人员工作的一大重点。 关键词：高压输电线路除冰技术要点 0 前言 高压输电线路的防除覆冰成为电力工作者工作的一个重点，应该加强对高压输电线路覆冰的研究工作。电力工作者应该提高对高压输电线路除冰工作的重视，深刻理解高压输电线路覆冰的危害，掌握高压输电线路除冰的基本技术，做好高压输电线路的除冰工作，在实践的基础上总结高压输电线路除冰经验，对高压输电线路除冰技术进行合理的展望，完成对高压输电线路的保护，用技术的手段确保高压输电线路的问题，进而提升供电的稳定。电力从产生到应用一般要经历高压输电线路的输送，随着经济和社会的发展，各界对电力需求越来越高，电力生产能力也相应提高，高压输电线路的长度正在逐步增加，以完成电力和各界的需求。高压输电线路布设于田野、山脉和水系，容易受到天气因素的影响，据不完全统计，进50 年我国高压输电线路遭受冰灾的次数高达1000 次，高压输电线路覆冰会引发电线的舞动，在风力较大的情况下会导致断线和杆塔倒塌，成为影响我国北方高压输电网络安全的重要因素。 1.高压输电线路机械除冰法 使用机械外力迫使高压输电线路导线上的覆冰脱落，分为的方法。“ad hoc”法、滑轮铲刮法、电磁力除冰法和机器人除冰法。 1.1“ad hoc”法 “ad hoc”法，被告称之为外力敲打法，就是由工作人员在现场利用工具敲击输电线路，以此来达到除冰的目地，这个方法简便易行，但只能用于以10KV为主的近距离线路除冰，效率低，工作量大，只能在紧急情况下使用，应用范围极小。 1.2滑轮铲刮法 它是由在地面上的工作人员通过控制输电线路上的滑轮移动，利用力的作用，使导线弯曲，然后使覆冰破裂，这个方法效率高、操作简便、能耗小，并且价格低廉，是目前输电线路穝有效的除冰方法之一，但是此种方法受地形限制，安全性能还不太完善。 1.3电磁力除冰法
常见输电线路覆冰类型及防控措施分析 【摘要】本文就覆冰形成的原因及类型作简要介绍，并对其危害进行深入剖析，在此基础上将应对输电线路覆冰的技术措施进行了分析，供专业人员参考。 【关键词】输电线路覆冰抗冰措施 前言 在现代化社会高速发展的今天，随着电力需求的不断上升和增加，输电线路中的故障问题也越来越复杂，越来越明显。就一般情况而言，在工程项目中需要针对各种常见问题和隐患进行全面的分析和总结，使得这些现象能够得到及时有效的预防和处理，进而为社会发展做出应有的贡献。由于天气的影响而造成输电线路冰闪跳闸现象、导线舞动和线路中断的事故不断涌现，不但造成了严重的输电设备损坏，更是影响了区域经济的正常发展。因此在目前的输电线路管理工作中，做好冰害事故管理和预防已成为一项不容忽视的工作流程，是提高电网抗击自然灾害能力中不可忽视的一环。 一、覆冰的形成 覆冰是一种物理现象，是由多种气象因素综合决定的，其中包括气温、湿度、空气流速以及大气环流等。当气温在冰点以下时，雪或雨等水性物质与输电线表面接触产生冻结并层层裹覆，此时覆冰现象就产生了。 1、五种覆冰类型 白霜——当气温处于冰点以下且湿度较高时，空气中的水分与低温物体接触，粘着在其表面即形成白霜。一般来说白霜不会对输电线路的安全构成威胁，这主要是因为这种覆冰与输电线的粘连强度不高，低幅度的振动就可使其脱离线路表面。 湿雪——当空气湿度较低时雪花不容易与输电线表面粘着，但如果空气湿度较高，雪花飘落过程中聚结了未形成晶体的水分，就很容易附着在输电线表面，层层包裹形成积雪。即使出现积雪也不一定会出现覆雪危情，因为此种覆冰受风力强度影响较大，强风很容易就把积覆的雪吹散了。常发生覆雪危情的地方，往往是海拔不高风强较低的区域。 雨凇——当气温在零度以下风力较强时，在海拔相对较低的区域，覆冰常常呈现高密度、强附着力、高透光性等特点，一般在冻雨期较常见但持续时间较短。随着时间的推移此种覆冰会向另一种覆冰类型( 混合凇) 发展，所以输电线覆冰为单一雨凇的情况较为罕见。 软雾凇——在高海拔山区气温极低的条件下，环境湿度较大，如果风力不强则会形成此种覆冰。其特征恰好与雨凇相反，呈现低密度、弱附着力、低透光性
浅析输电线路覆冰舞动及防治 发表时间：2016-03-10T15:41:49.440Z 来源：《电力设备》2015年8期供稿作者：袁洪凯 [导读] 国网山东省电力公司滨州供电公司在实际操作中更应该从覆冰导线的舞动预防开始，做好地域数据分析、做好前期防舞动装置，这样才能从根本上最便捷的避免舞动的产生。 （国网山东省电力公司滨州供电公司山东滨州 256600） 摘要：本文就覆冰导线产生舞动的原因以及防止输电导线产生舞动的措施两个方面进行探讨，但是探讨的结果发现，输电导线不仅仅是关系着电力系统的运行，更关系到整个民生，因此对于输电导线中存在的严重问题就必须解决。在实际操作中更应该从覆冰导线的舞动预防开始，做好地域数据分析、做好前期防舞动装置，这样才能从根本上最便捷的避免舞动的产生。 关键词：输电线路；覆冰舞动；防治 一、破坏输电导线运行的主要因素 我国经济社会飞速的发展，国家对于经济发展的主力部门——电力部门充分重视，根据国家的相关规定，我们必须不断完善电网的网架结构。由于电力的发展主要依靠于输电导线对电力的输送，输电导线对电力的输送直接影响了人们的生活与工作，而破坏输电导线运行的主要因素之一就是导线的覆冰，其中又有三种情况的覆冰导线来破坏导线的运输工作，①本文将要探讨的覆冰导线舞动而导致的破坏； ②覆冰过多而大量脱落产生的晃动和弹跳；③覆冰过重产生破坏。 二、覆冰导线舞动原因探析 由于我国疆域辽阔，南北、东西地形、气候等条件差异大，因此产生覆冰的原因不同，覆冰导线舞动产生的原因也有所不同。就目前而言，人们所认同的覆冰导线舞动的起因分析主要为形成覆冰、线路的结构参数与风激励的原因。 2.1覆冰的原因 覆冰厚度一般为2.5～48mm，覆冰导线的形成主要分为三类，其一是雨凇，其二是雾凇，其三是霜凇。 ①雨凇。根据相关的数据分析和研究发现，覆冰导线舞动中导线上覆冰的产生原因主要是雨凇。在风速很大且气温在零度上下时，尤其在低海拔地区的冻雨时节雨凇产生的情况较大。雨凇产生的这种自然条件是冰体在粘性最强的情况，不容易小部分脱落，会呈块状的黏附在导线上，容易在有风的情况下产生舞动，对导线的安全性造成威胁。 ②雾凇。雾凇主要形成于山区，其形成条件主要是气温相对较低且风速也相对较小的情况下。由于气温较低因此低空云的水汽温度也很低，在水汽遇到同样处于低温的输电导线时，凝结成冰附着于导线上。或者是由于山间昼夜温差大，清晨产生的雾气遇冷在输电导线上凝结成冰，因此雾凇所形成的冰体密度相对较小，主要是通过不断凝结的过程来形成覆冰，雾凇作为一种覆冰导线，其舞动时产生的破坏性最小。 ③霜凇。霜凇的产生条件与雨凇的产生条件相似，都为零度左右且风速较大的情况下，霜凇作为不断累积的冰体之一，其密度大大的高于雨凇与雾凇所产生的冰体。因此只要在有湿云的情况下，就容易产生雾凇，雾凇通过其晶体的不断累积不断的增加质量。 2.2线路的结构参数 除了覆冰的原因外还有线路的结构参数来影响覆冰导线的舞动，而线路的结构参数还包括了分裂导线、张力、弧度与垂直度等参数。线路的结构参数对覆冰导线舞动的影响主要是通过大量的数据以及相关工作人员日积月累的工作经验得出的。 ①分裂导线。在线路的结构参数中，分裂导线产生舞动的因素最大，由于分裂导线是由不同的子导线构成的，而各个子导线的扭转刚度比单独存在的单导线又大很多。因此在同等结冰的情况下，单导线因为扭转刚度比较低，因此容易发生扭转，这样冰体在上面不容易大面积的附着。而分裂导线中的各个子导线由于刚度较强且扭转度不强，就会使得冰体增大，发生舞动。 ②弧度。不同弧度的导线也会产生不同幅度的舞动，一般的输电导线都具有一定的弧度，这个弧度范围是国家规定的标准，因此在这样一定的弧度范围内可以保证输电导线能够有效的进行输电且不受到影响。如果导线的弧度小于标准弧度，那么就会造成导线过于紧绷，虽然这样的导线不易发生舞动，但是热胀冷缩容易让导线很容易的受到损坏。如果导线弧度大于标准弧度，那么导线在覆冰的情况下舞动更大。 三、防舞动措施 就目前的舞动现象分析而言，我国的电网管理者和工作根据已有的经验和得到的数据在防舞动方面有了一定的成就。防舞动措施主要根据各地的气候、地形等自然条件来采取避舞——避免产生舞动、抗舞——对抗会产生的舞动进行改进以及抑舞——抑制舞动的产生。 3.1避舞 避免舞动的产生就是企业的规避措施，对于电力企业来说，其防治出现经济和安全损失的措施之一就是避免覆冰输电导线出现舞动。既然要避免就要对于该地所处的自然条件和社会条件两个方面出发，对于自然条件来说，应当了解当地的气候、地貌和地形，从而选择适合当地的导线；对于社会条件来说，应当对当地的工作人员进行经验传授和防舞动措施的讲解，从而保证在舞动发生时有对应的措施来解决。 3.2抗舞 由于避舞是对自然条件和社会条件的一种预估，对其无法进行改变，因此就出现了抗舞这一措施。抗舞就是在无法更改的地形、气候条件下，通过更改输电导线的原料、材质以及其他方面来保证输电的安全运行。抗舞主要是通过检测该地地形之后，选择更适宜该地的材质，选择高强度的机械来防止出现覆冰导线舞动的情况。 3.3抑舞 抑舞即通过相应的装置和器械来抑制舞动的产生，同之前的避舞措施来对有可能产生舞动的区域进行具体勘测，然后安装防舞动装置。 ①改变导线系统的结构。通过改变导线的系统结构可以防治舞动的产生，其主要原因是通过在系统结构中加入防舞动装置，其中防舞
2008年3月第9卷第3期 电 力 设 备 Electric al Equi p ment Mar 2008 Vo.l9No.3输电线路冬季防冰害运行管理 李荣宇 (贵州电网公司,贵州省贵阳市550005) 摘 要:2008年初,我国南方省份输电线路遭受了罕见的因冰害引发的倒塔、停电事故,因此做好输电线路冬季防冰害运行管理工作十分必要。文章指出在输电线路冬季防冰害运行管理工作中除了要做好线路重冰区的划分及修订工作外,还应在夏、秋季作好相应的防冰害准备工作,同时要加强输电线路冬季的运行与监测。作者还总结了各种输电线路冰害处置方法,以供读者参考。 关键词:电网;输电线路;冬季;防冰害;除冰;运行管理 中图分类号:TM726 0 引言 2008年1月初至2月中旬,贵州遭受了有气象历史记录以来最严重的长时间、大范围十分罕见的凝冻灾害。截至2月8日,贵州电网500kV线路共倒塔233基,220kV线路共倒塔293基,110kV线路共倒杆、倒塔258基,电网遭受了严重创伤。在此次灾害中,贵州全省有52个县市停电,部分县市停电时间甚至长达16天。 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,因此做好输电线路冬季防冰害运行管理工作十分必要。此次特大冰灾警示了线路运行管理单位必须做好防冰害基础管理工作,只有这样,才能在出现冰害等紧急情况时做到运行监测重点突出、处置方案操作强、备品备件类型适宜,以便尽快恢复供电。 目前,冰害引发的输电线路机械和电气故障主要有以下6种: 杆塔变形、倾倒;导线或地线断线; !地线或导线掉线、坠地;?绝缘子串冰闪;#导线对地、对跨越物、风偏建筑(树、崖)限距不足而放电;?不均匀脱冰时相间短路。 输电线路冬季防冰害运行管理,首先是划分及修订线路重冰区,并做好技术分析与建档管理以便有针对性地开展防冰、防雪技术改造(如将普通地线更换为铝包钢绞线、铁塔补强、线路改道等);其次是在夏秋季做好冬季防冰害准备工作;最后是在冬季做好运行与监测工作,并及时处置冰害故障。 1 重冰区的划分、修订与分析管理 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。 (1)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,重点应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)重冰区建档管理。对重冰区内线路区段单独建档管理,主要包括杆塔塔型、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、群众覆冰观测员名录及联系方式、线路覆冰厚度危险等级评估。 (3)通过计算作好技术分析。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时要分别填写线路覆冰危险等级表和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。通过计算绘制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、不平衡张力的曲线,并以此校核杆塔在多大覆冰厚度情况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。 2 电力系统防冰害原则性要求 电力系统防冰害原则性要求是: (1)设计时尽量避开可能引起导线、地线严重覆
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。 覆冰观测:应合理规划、建设覆冰观测气象站点，气象站址选择应尽量靠近线路具有代表 性的覆冰段，并将积累的覆冰气象数据作为今后线路设计和技改的依据，有条件的地区可配 置微气象或覆冰在线监测装置。 导、地线设计:重覆冰区宜采用少分裂、大截面导线以抑制不均匀覆冰时导线的扭转和舞动，并采用预绞丝护线条保护导线。对于山区线路，设计时应校验导、地线悬挂点应力，悬 挂点的设计安全系数不应小于2.25。中、重冰区还应校验导线间和导、地线间在不均匀覆冰 和脱冰跳跃时的电气间隙。 挂点设计:对于重要交叉跨越直线杆塔，应采用双悬垂绝缘子串结构，且宜采用双独立挂点，无法设置双挂点的杆塔可采用单挂点双联绝缘子串结构。 连接金具选型:与横担连接的第1个金具应转动灵活且受力合理，选型应从强度、材料、 型式3方面综合考虑，其强度应比串内其他金具强度高一个等级，不应采用可锻铸铁制造的 产品； 绝缘子串设计:易覆冰地区或曾发生过冰害跳闸的线路故障点附近区域的新建或改建线路，应采用加强绝缘设计，增加绝缘子片数、采取V型串、大小伞间插布置方式或防冰闪复合绝 缘子等防冰闪措施。 重冰、重污叠加区域绝缘子选型:重冰区与重污区叠加区域线路外绝缘配置宜采用复合化 瓷质或玻璃绝缘子，并遵循微气象区域加强外绝缘抗冰设计原则。复合化的瓷质或玻璃绝缘 子兼有盘型绝缘子和复合绝缘子的优点，运用在重冰和重污叠加区域的线路上，不仅能有效
输电线路覆冰在线检测 覆冰引起的输电线路导线舞动、杆塔倾斜倒塌、断线及绝缘子闪络等生产事故，严重影响了电网的正常运行。目前，检测线路覆冰的方法主要有人工巡视检测、观冰站等，这些方法存在着人工巡视劳动强度大、时间长，检测结果准确度不高等问题。因此探讨更为完善的检测技术对输电线路的运行及提高整个电力系统的安全可靠性具有重要的实际意义和指导作用。 1 相关标准 （1）Q/GDW 554-2010 《输电线路等值覆冰厚度监测装置技术规范》 （2）Q/GDW182-2008《中重冰区架空输电线路设计技术》 （3）DL/T 5440-2009 《重冰区架空输电线路设计技术规程》 2 覆冰在线检测技术 导线上的覆冰一般可分为4类：雨淞、混合淞、雾淞和积雪，其中雨淞和混合淞对导线的危害最为严重。输电线路设计时，以雨凇为基准折算拟定覆冰允许厚度。线路覆冰检测最基本的是对覆冰厚度的检测，然后和设计值比较。除了检测实际运行输电线路的覆冰厚度外，也常通过模拟导线法进行检测。 输电线路覆冰在线监测技术是通过在易覆冰区域的铁塔上安装覆冰自动检测站，运用在线检测的传感器、装置电源、通讯网络等关键技术，随时掌握线路的覆冰情况，并可实现预、报警，达到降低电网覆冰事故损失的目的。在线检测系统既减轻了个人劳动强度、降低事故的发生概率，又能及时地了解线路的覆冰情况，故而得到广泛推广运用。 3 输电线路覆冰在线检测方法 在线检测技术的机理是利用传感器（安装位置如图1示）获得导线的重力变化、杆塔绝缘子的倾斜角、导线舞动频率以及线路现场的温度、湿度、风速、风向、雨量等数据信息通过无线通讯网络传往监控中心，然后再通过建立数学模型近似计算出当前的导线等效覆冰厚度，最后经专家分析软件得到结论。 应用于覆冰的在线检测法有很多，从覆冰检测原理及分析方法来说，可分为称重法、导线倾角-弧垂法、图像法。 3.1 称重法 称重法包括冰样称重检测法和荷重增量法，目前荷重增量法的应用较广泛。其工作原理是线路覆冰后，导线上的荷重产生一个增量，这个增量即为覆冰的质量。 先称取一段导线上的覆冰质量（将拉力传感器测量在一个垂直档距内导线的质量）, 折算出单位长度导线上的覆冰质量G （利用风速、风向和倾角传感器计算出风阻系数和绝缘子的倾斜分量,最终得出覆冰质量）,再用设计时所用计算公式(1)算出导线的平均等值覆冰厚度： 图1 拉力传感器现场安装示意图
第一章绪言 1.1引言 2008年1月，郴州市出现了连续近一个月的低温雨雪冰冻天气，遭受了历史罕见的冰雪灾害。国家减灾委员会专家已定性为：“郴州发生的这次冰雪灾害，是世界上一次大面积、极端性气候事件，是江南地区持续时间最长的一次雨雪冰冻过程，影响地区的人口之多是世界罕见的”。这次郴州冰灾造成中心城区正值春节期间停电、停水10多天，个别地方达到20多天，交通、通讯、电视均出现不同程度的中断，成为了一座与外界隔绝的“孤城”。郴州成为我国南方冰雪灾害最严重的地区之一。 特别是电力系统遭受毁灭性重创，冰灾引起了倒塔,现场调查了2008年湖南冰灾期间≥220kV输电线路的受损情况,发现倒塔线路覆冰厚度主要集中在20～60mm,同时微地形和微气象造成覆冰加重和覆冰的不均匀性,档距、塔形等对线路倒塔也存在影响。分析倒杆断线的形式认为覆冰太厚超过设计值、垂直荷载压垮和不平衡张力拉垮是造成线路倒塔。专家解说，高压线高高的钢塔在下雪天时，可以承受2-3倍的重量。但如果下雨凇，可能会承受10-20倍的电线重量。电线结冰，遇冷收缩，风吹引起震荡，就使电线不胜重荷而断裂。 随着我国经济的高速发展，超高压大容量输电线路越建越多，线路走廊穿越的地理环境更加复杂，如经过大面积的水库、湖泊和崇山峻岭，给线路维护带来很多困难．而且在严冬及初春季节，我国云贵高原、川陕一带及两湖地区常出现雾凇和雨凇现象，造成架空输电线路覆冰，使线路舞动、闪络、烧伤，甚至断线倒杆，使电网结构遭到破坏，安全运行受到严重威胁．在紧急情况下，寻道员用带电操作杆或其它类似的绝缘棒只能为很少的一部分覆冰线路除冰，人工除冰有很高的危险性。 在国外，一些国家的地理与气候情况与我国相似，甚至一些国家的情况更加恶劣，为了保证电力系统的可靠性，提高高压输电线除冰的效率，减少损失，维护工人的安全，开发一种可以替代或部分替代工人进行除冰作业的新型设备一直是国内外相关研究的热点．因此，研制安全有效的除冰机械以代替人进行导线除冰具有较好的应用前景和实用意义。
浅谈高压输电线路覆冰及处理措施 【摘要】高压输电线路覆冰是一种与地域相关的自然现象，由于气候的原因，在同一地区的不同的地图，微观层面的气候是不完全相同，而使得覆冰因素各不相同。本文主要探讨高压输电线路覆冰及处理措施。 【关键词】高压;高压输电线路;覆冰;处理措施 一般情况下，年平均雨凇日数的影响较年平均雾凇日数更为严重。测定一个地区的年平均雨凇日数和雾凇日数是项长期而艰巨的工作。我国气象部门和电力系统各有关运行单位对此作出了重要贡献。 1、高压输电线路覆冰的事故分析 高压输电线路冰害事故按产生的直接原因分析可分几类： 1.1过负载事故 当前人们已经充分认识到，管理是制约节水高压输电线路覆冰及处理技术发展的重要环节。许多新的灌水技术(如喷灌技术、滴灌技术、微喷灌技术、渗灌技术)在实际运用中由于缺乏良好的技术管理措施，其高压输电线路覆冰及处理技术效益不能得到充分发挥或者根本无法大面积推广。目前园林喷灌系统除高尔夫球场采用自动控制外，大多数高压输电线路覆冰及处理技术系统还是凭管理人员的经验操作[1]。而草坪是最近10多来年才大面积发展起来的，草坪需水的科学规律和管理人员的实践经验往往得不到有效结合。
随着经济全球化进程的不断加快以及科学技术特别是信息技术的迅猛发展，信息传播的方式正在发生质变，广播电视与通信、高压输电线路覆冰及处理等行业正处在融合、汇聚、转型过程中，技术与媒体的不断融合导致传统的行业界限正在模糊，新兴产业群不断出现，开放与融合已成为当今技术发展的主流。作为信息社会三大基石的通信技术、计算机技术、电视技术日益进步与成熟，通信、计算机、广播电视三大行业之间的界限正在逐步消失。逻辑编程使用schneider的tlxcdpl7pp41m pl7 pro逻辑编程软件；触摸屏hmi 人机接口使用xbtl1003e magelis终端软件；中空室上位机操作站使用intellution 的fix监控软件。[2] 1.2不均匀覆冰或不同期脱冰引起的机械和电气方面的事故(1)导线和地线。机器或装置在无人干预的情况下按规定的程序或指令自动进行操作或控制的过程叫自动化，而所谓自动控制就是在没有人直接参与的情况下，通过控制器使生产过程自动地按照预定的规律运行。用来完成这种控制的设备称为控制器，被控制的机器或设备称为被控对象；被控对象和控制器一起，称为自动控制系统。各种自动控制装置的具体任务虽然不同，但其实质不外乎是对受控对象的某些物理参量进行控制，自动保持其应有的规律。要用自动控制代替人工控制，则自动控制系统中必须有3种代替操作人员在人工控制的机构。这3种机构是：①测量机构，用来测量被控量。②比较机构，用来比较被控量与给定值，得出误差。按照误差
李培国1,高继法2,李永军2,王钰1 (1.中国电力科学研究院，北京 100085 2.大庆石油管理局电力总公司，黑 龙江大庆 163453) 摘要：介绍了用于输电线路除冰的技术及相应设备，重点介绍了美国在电脉冲除冰方面的研究情况及俄罗斯利用可控硅整流技术研制的融冰与无功静补 双用途综合装置的情况。 关键词：输电线路；除冰；技术；装置 0 引言 高寒地区输电线路冬季因受冰雪危害引起的供电中断事故通常都是较严 重的，其修复工作难度大，周期长，停电影响面积广，因此一直是全世界范围内需要解决的难点问题。各国的研究人员设计出不少方案，用以提前将导线上的积雪、覆冰去除，避免引起击穿、断线舞动等事故。目前常用的方法仍然是采用增加线路电流使之发热将冰雪融化防患于未然[1]。另外，也有研究者提出了电脉冲除冰的方法[2]，并做了许多试验工作，虽然最终未获成功，却也积累了许多宝贵经验。 冰害对电力系统来讲是个季节性危害，为除冰而配置的变电站设备，其使用也是季节性的；而且，即使是在冬季，除冰装置也不是一直在使用，而是短时使用。如果在非除冰时间将其闲置不用也是一种比较大的浪费，因而有些研究者提出的将加热融冰设备与无功静止补偿装置合二为一的方案[1]，从技术经济比较上应具有较大优势，并且获得了一定的运行经验，是值得推广的。 1 电脉冲除冰的尝试 据文献[2]介绍，电脉冲除冰（Electro-Impulse De-Icing，简称EIDI）技术出现于第二次世界大战之前，其基本原理即是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（即目标物）上产生一个幅值高、持续时间短的机械力，从而使冰破裂而脱落。此方法在飞机除冰方面有成功的经验[2]，在此情况下，导电极即是飞机机翼或其它部位的铝质表面。当施加此脉冲时，电动力引起铝质表面轻微的收缩和扩张，使得附着在上面的冰滑落，从而达到除冰的目的。 EIDI装置的电气原理如图1所示。
人穿屏蔽服后，人体与屏蔽服相当于并联电路，人体电阻较大（１０００欧姆以上），屏蔽服电阻较小（１０欧姆以下），则绝大部分电流通过屏蔽服流过，流过人体的电流很微小。因此，要求屏蔽服布料的电阻不超过一定数值，是屏蔽服的另一项主要技术指标。屏蔽服的第三个作用是均压作用。等电位作业人员如不穿屏蔽服，由于人体有电阻，人体接触带电体的部位（如手）与未接触部位（如脚）的电位就会不一样，使作业人员产生电击感。穿上屏蔽服后，人体各个部位的电位可视为相同，起到了均压作用。因此，屏蔽服的衣、裤、帽、鞋等在作业时必须可靠地连成一体。 六、结论 人工带电作业，为了确保作业人员的安全必须满足１．流经人体的电流不超过人体的感知水平； ２．人体体表的局部场强不超过人体的感知水平； ３．与带电体保持规定的安全距离。 即人工带电作业安全可靠的技术措施是电气绝缘和电场屏蔽。 在带电作业的实际操作中，要保证带电作业 人员的生命安全，除了上述技术措施作为保证外，还要求带电作业人员具有高度的安全意识，严格按带电作业的规章制度办事。如遇雷、雨、雪、雾不得进行带电作业；风力大于５级时也不宜；严格按《安全规程》办事，确保带电作业工具的管理与试验的落实；坚持执行安全工作的组织措施（工作票制度，工作许可制度，工作监护制度，工作间断、转移和终结制度）；并具有过硬的操作技术。 然而，人工带电作业的安全性的问题是始终存在。要想完全解决这一问题，最好是从带电作业的工器具上着手。如果能研制出作业方便、灵活、安全可靠的带电作业工器具，则可很好地解决这一问题。就目前技术情况来看，使用带电作业机器人进行带电作业是解决这一问题的切实可行的方法。【参考文献】 ［１］鲁守银．张宗尧．厉秉强．带电作业自动化技 术：电气时代，２００２［７］ ［２．］周南星．电工基础：１９９８ 寒冷季节中，特别是在初冬和初春，由于气候的变化、寒潮的浸袭，雨雪可使导线、绝缘子、杆塔覆冰，加大机械荷载，造成绝缘子冰闪、 混线、倒杆断线等事故，因而我们电力系统的防冻融冰工作是一项政策性、技术性、群众性、战斗性很强的工作，必须从思想上、组织上、技术上和物质上做好防冻融冰的准备工作。 一、湖南电网２００８年冰灾实况 ２００８年１月１１日～２月７日，湖南遭遇了有 气象记录以来最严重的冰冻灾害。受冰灾影响，湖 南电网遭受了毁灭性重创，电力设施大面积覆冰，大范围倒杆、倒塔、断线，多个区域电网与主网解列，衡阳、 郴州等城市大面积停电，严重的时候湖南电网负荷由冰灾前正常负荷１２２０万千瓦下降到４５０万千瓦，只有正常负荷的３６％，电网安全面临了严峻考验。冰灾共导致５００千伏线路倒塔１８２基、变形８２基、断线４８１处，２２０千伏线路倒塔６３３基、 变形２０３基、断线６７３处，１１０千伏线路倒塔（杆）１４２７基、变形４２１基、断线１６６３处。累计２０条５００千伏线路、６座５００千伏变电站，９３条 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 架空输电线路防冰冻的技术探讨 电力工程系黄立新 【内容提要】本文根据湖南电网２００８年遭受冰灾的统计资料，分析了线路覆冰的原因、影响因素及危害，并提出了架空输电线路防冰冻的措施。 【关键词】线路冰冻技术探讨
第10卷第3期 防 灾 科 技 学 院 学 报 V ol.10 No.3 2008年9月 J.of Institute of Disaster-Prevention Science and Technology Sep. 2008 收稿日期：2008-4-28 作者简介：李 宁（1985-），男，硕士研究生，主要从事高电压技术方面的研究。 基金项目：湖南省自然科学基金项目（07JJ3101），湖南省科技计划项目（2007FJ3008）。 输电线路除冰技术的研究 李 宁，周羽生，邝江华，彭 琢 （长沙理工大学电气与信息工程学院，湖南长沙 410076） 摘 要：目前，如何对覆冰输电线路进行融冰、除冰以降低冰灾损失仍是世界性的技术难题，通常的融冰措施可分为热融冰、机械除冰及自然脱冰。该文分别简要阐述了这三类措施，并对每一类方法中具有代表性的或较新颖的融冰方法进行了介绍，同时分析了各方案的利弊及应用范围，并介绍了国际上在此领域的一些新的研究成果。 关键词：输电线路；除冰措施；融冰机理 中图分类号：TM755 文献标识码：A 文章编号：1673-8047(2008) 03-0033-05 Research on De-icing Methods for Transmission Lines Li Ning,Zhou Yusheng,Kuang Jianghua,Peng Zhuo (College of Electrical Engineering and Information, Changsha University of Science and Technology, Changsha 410076, China) Abstract: At present, how to melt the icing transmission lines to reduce the losses is still a worldwide technical problem. Common melting ice methods can be divided into three kinds: ice-melting, mechanical de-icing and natural de-icing. This paper describes each of these measures briefly, and introduces a typical and advanced method of each kind. At the same time, the advantages and disadvantages of various measures and their applications are analyzed. In addition, some of the new research results in this field have been introduced. Keywords: transmission lines; de-icing; melting mechanism 前言 电网输电线路覆冰是一种分布广泛的自然现 象，每年冬天，在山区及高寒山区，地形复杂，气候多变，在个别特殊地段形成的微地形、微气象点，因严重覆冰及大风而造成的输电线路倒杆、断线事故很多，对电力系统的安全运行构成了严重的威胁。我国最早有记录的输电线路冰害事故出现于1954年。2008年元月，我国南方地区遭受了50多年来最大的一次冰灾事故，据报道截至2008年2月4日，湖南省500kv 线路停运14条，220kv 线路停运56条，110kv 线路停运139条。全省最大可供电力负荷仅为475万千瓦，其中湖南郴州成为电力 孤岛，全城停水停电达12天，给人民生活、生产 和国民经济运行构成极大的威胁。 覆冰现象对电网输电线路的危害主要体现在四个方面：过负载事故；不均匀覆冰或不同期脱冰引起的机械和电气方面的事故；绝缘子串覆冰过多或被冰凌桥接，绝缘子串电气性能降低；不均匀覆冰引起的导线舞动事故。目前国内外除冰方法有30余种，大致可分为热力除冰法、机械除冰法和自然脱冰法三类[1-6]。 2 热力除冰方法 https://www.doczj.com/doc/7411736159.html,forte 列举了4种关于输电线路的热力 除冰方法，如表1所示：