输变电线路覆冰原因及其消除措施
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输电线路覆冰输电线路覆冰:问题与解决方案引言输电线路是现代电力传输的重要组成部分,其通常由高高架设的电杆和跨越数百公里的导线组成。
然而,在寒冷的冬季,输电线路可能会面临覆冰的问题。
这种现象会导致诸多电力供应方面的挑战,例如加重输电线的重量、增加输电线路的传输损耗和破坏导线与绝缘子的绝缘性能。
本文将探讨输电线路覆冰的现象、问题以及可能的解决方案。
一、输电线路覆冰的现象输电线路覆冰是指在严寒天气条件下,导线上结冰的现象。
在低温环境中,输电线路常常暴露在大气中,且电流正常工作温度较高,使得导线表面辐射热量不足以融化附着在导线上的冰。
结果,冰会积聚并逐渐增厚,形成厚厚的冰帽,导致输电线路的性能下降。
输电线路覆冰会导致以下问题:1. 重量增加:冰的附着会增加导线的重量,进而增加线路对电杆的负荷。
2. 传输损耗:冰的热阻特性会导致异常电导,降低导线的导电能力,造成电流损耗增加和电压下降。
3. 绝缘性能破坏:覆冰导线加重了电杆的负荷,可能会导致电杆的倾斜和断裂,进而损坏绝缘子。
二、输电线路覆冰的解决方案为了解决输电线路覆冰带来的问题,许多新技术和设备已被开发出来。
以下是一些可能的解决方案:1. 冰除器冰除器是一种用于去除覆冰的设备,通常采用机械或化学手段来清理导线表面的冰。
机械冰除器通过高速旋转或振动来震落冰块。
而化学冰除器则释放一种化学物质,使冰块迅速融化。
这些冰除器可以随时组装和拆卸,以适应不同的线路需求。
2. 阻冰涂层阻冰涂层是一种应用于导线表面的特殊涂层,可减轻覆冰的形成和积聚。
这种涂层通常具有良好的阻冰性能和较强的耐候性,能有效地减少冰的附着并帮助冰块快速融化。
3. 导线预热导线预热是一种预防覆冰的技术。
通过在导线表面加热导线,可以增加导线的表面温度,使其超过冰的融点,并防止冰的附着。
这可以通过电阻加热、感应加热或太阳能加热等多种方式实现。
4. 线路改进在设计和建设输电线路时,可以采用一些改进措施来减少覆冰的影响。
第1篇一、引言随着全球气候变化和极端天气事件的增多,我国电网输电线路覆冰问题日益严重。
覆冰舞动不仅影响输电线路的安全稳定运行,还会导致电力供应中断,给国民经济和人民生活带来严重影响。
因此,研究线路覆冰舞动解决方案,提高输电线路的抗冰性能,具有重要的现实意义。
本文将针对线路覆冰舞动问题,提出相应的解决方案。
二、线路覆冰舞动的原因分析1.自然环境因素(1)气候因素:我国地处北纬30°~55°之间,冬季气温较低,容易出现覆冰现象。
近年来,全球气候变暖导致极端天气事件增多,覆冰期提前,覆冰厚度加大,覆冰舞动风险增加。
(2)地形因素:山区、丘陵地带输电线路易受地形影响,覆冰舞动风险较高。
2.输电线路自身因素(1)线路结构:输电线路结构不合理,如线路弧垂过大、线径过小等,容易导致覆冰舞动。
(2)导线材料:导线材料性能不佳,如强度低、抗拉性能差等,容易导致覆冰舞动。
(3)绝缘子:绝缘子抗冰性能差,容易在覆冰条件下发生闪络,引发线路舞动。
3.运行维护因素(1)运维管理:运维管理不到位,如巡检不及时、维护保养不力等,容易导致线路舞动。
(2)防冰措施:防冰措施不当,如融冰设备故障、防冰材料选用不合理等,容易导致覆冰舞动。
三、线路覆冰舞动解决方案1.优化线路结构(1)降低线路弧垂:合理设计线路弧垂,减少覆冰条件下导线的舞动幅度。
(2)增大线径:选用高强度、抗拉性能好的导线材料,提高线路抗舞动能力。
2.改进导线材料(1)选用高性能导线:选用高强度、抗拉性能好的导线材料,提高线路抗舞动能力。
(2)复合导线:研发新型复合导线,提高导线抗冰性能和抗舞动能力。
3.提高绝缘子抗冰性能(1)选用抗冰性能好的绝缘子:选用抗冰性能好的绝缘子,降低覆冰条件下闪络风险。
(2)改进绝缘子结构:优化绝缘子结构,提高其抗冰性能。
4.加强运维管理(1)定期巡检:加强输电线路的定期巡检,及时发现并处理线路舞动隐患。
(2)维护保养:定期对输电线路进行维护保养,确保线路设备正常运行。
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。
输变电线路覆冰原因及其消除措施摘要:随着我国电力事业的快速发展,大量电能源源不断地输入到千家万户和各个领域中去。
电力系统作为国民经济的生命线,在国民经济建设进程中起着举足轻重的作用。
由于输变电线路是输送电能与输送电流的关键通道,因此对输变电线路安全运行提出了更高的要求。
冬季来临时,气温降低使电线绝缘层会逐渐发生变化。
当导线表面有薄冰时,由于空气阻力和温度梯度差,使导线上升到空中并形成冰挂。
当导线覆冰过厚时,将影响导线对地绝缘以及接地等,进而影响电力系统的安全稳定运行及供电质量。
关键词:输变电线路;覆冰原因;消除措施引言由于我国的电力线路规模较大,覆冰电力线路正在成为河南、河北、贵州、云南、四川、陕西等省发生严重事故的原因之一,其中内蒙古地区出现了冰雪问题,影响电网建设和电网运行的主要原因是断线、断杆等故障。
这可能会降低网络流量的安全性,并极大地影响国家网络的安全性。
1输变电线路覆冰概述输变电线路覆冰主要是因为大气中的水蒸气在遇到温度在冰点以下的输变电线路时释放热能,而气体本身在线路表面形成覆盖冰层。
由此可以发觉输变电线路覆冰的影响因素主要有大气湿度以及大气温度。
相对来说,温度的影响更多一些,空气对流也对线路覆冰有一定影响。
大气中的水蒸气遇冷会发生凝聚。
当温度过低时,落地之前会形成冰雨。
由于形成的冰雨稳定性差很简单凝聚成冰,尤其遇到温度较低的输变电线路时,这些凝聚而成的冰,经过风的作用发生形态变化,形成雨淞或者雾淞。
2覆冰的形成机理冰雪覆盖不仅是由于天气原因,而且由于电磁和地理因素的影响,在寒冷和温暖的空气长期交汇的时候,我国北部出现了大量的高应力冰层,这意味着温暖和潮湿的气流很少出现在北方。
唯一受影响的是缺少形成冰的自然条件的冷空气与来自北方的冷空气接触,南方的热量在它们相交的地方产生热量,使它们在空气温度高于0°C且地球温度低于0°C的地方产生热量,冬季结冰发生在我国北方的路线数低于南方,因为我国北方温度过低,湿气很容易凝固成雪花,雪花对我国云南、贵州等地的周长影响不大,冬季经常形成大片的冰冻雨区,这是一个水凝结和释放热量的过程,雪花从冰晶上脱落,并且它们会产生水滴,在接近地球的空调温度低于0°C时释放热量,当冷却水接触到导线时,就会凝固并形成结冰的桶当我们研究冰是如何形成的时,我们必须考虑湿度和其他因素,这是冰形成过程中热力学的基础,但这并不能很好地解释冰的性质和形成冰的其他因素。
浅谈输变电线路的覆冰及其消除措施摘要:输变电线路覆冰可以导致输电线路的跳闸、断线、倒杆事故,对电力系统的安全稳定运行造成了严重的危害。
本文主要对输电线路覆冰产生的原因、事故行了分析,并有针对性地提出了相关防止消除的措施。
关键词:输变电线路覆冰消除措施随着近年来雪灾等自然灾害的影响,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。
在输变电线路的运维过程中,如何解决好这一问题,一直是广大工作人员关注的重点问题之一。
一、架空线路覆冰的原因架空线路的覆冰是在初冬和初春时节(气温在-5 ℃左右),或者是在降雪或雨雪交加的天气里,在架空线路的导线、避雷线、绝缘子串等处均会有冰、霜和湿雪混合形成的冰层。
这是一层结实而又紧密的透明或半透明的冰层,形成覆冰层的原因,是由于在自然界物体上附着水滴,当气温下降时,这些水滴便凝结成冰,而且越结越厚。
有时,也会在导线表面上结上一层白霜,呈冰渣性质,其质量比坚实的覆冰轻得多,但其厚度却大得多。
一般当空气中有大量水分且有微风时,最易形成霜。
在湿雪降落时,湿雪一方面粘在导线上,同时又会浸透正在结冰的水,使冰层越来越厚,最厚可达10cm 以上。
当风向与线路平行时,覆冰的断面呈椭圆形;当风向与线路垂直时,覆冰的断面呈扇形,即在导线的一个侧面;当无风时,覆冰则是均匀的一层。
此外,覆冰还与线路走向有关,在冷、热空气的交汇处经过的线路,覆冰就更严重。
覆冰在导线或绝缘子上停留的时间也是不同的,这主要决定于气温的高低和风力的大小,短则几小时,长则达几天。
二、因覆冰而发生的事故导线和避雷线上的覆冰有时是很厚的,严重时会超过设计线路时所规定荷载。
如果导线、避雷线发生覆冰时还伴着强风,其荷载更要增加,这可能引起导线或避雷线断线,使金具和绝缘子串破坏,甚至使杆塔损坏。
尤其是扇形覆冰,它能使导线发生扭转,所以对金具和绝缘子串威协最大。
常见的线路覆冰事故有以下几种:杆塔因覆冰而损坏。
浅谈输配电线路覆冰及其消除措施曲明摘要:由于供配电线路所处的环境决定了其会受到环境的影响,低温雨雪对其影响较大,尤其线路覆冰现象,将会加重线路与杆塔的负荷,容易导致混线与断线的事故发生,一旦气温回暖,覆冰现象得到缓解,又会造成线路突然失重后的跳跃,引发混线事故。
本文从发生的原因到如何进行解决进行分析。
关键词:线路覆冰;消除;改善措施引言:覆冰是一种自然形成的灾害,极易对输配电线路造成巨大的危害。
尤其是在2008年曾全国范围内遭受了罕见的大雪与冰冻灾害,而我国南方地区又对输配电线路覆冰灾害的预防较少,以至于输配电线路遭到了巨大的影响。
根据国家相关部门统计得知,电网公司由于覆冰造成的高压线路杆塔倒塌将近13.6万根,输配电线路出现断裂的长达16.5万公里,受损线路多达500条,可见输配电线路覆冰的严重性。
因此,输配电线路覆冰早已成为摆在电网安全稳定运行面前的一个难题。
以下笔者就输配电线路覆冰及其消除措施进行粗浅的探讨,以期更好的解决覆冰这一难题。
1.覆冰现象产生的原因当气温发生变化,进入到冬季或者初春的时候,天气会突变,低温雨雪天气频繁,此时到处都会出现冰层,架空线路也不例外,在避雷线、绝缘子串等处也会出现,这主要是气温的骤变而导致的,而且随着气温的下降,将会越来越厚。
覆冰会受到多个原因的影响,包括风向,不论风向与其是否保持一个方向,都会导致导线呈现覆冰的重量而变形,极易导致混线。
还会受到线路走向的而影响,在电流流过时会导致线路的温度升高,冷热温度的交替将会造成覆冰的反复,导致情况更加严重,覆冰在线路与绝缘子上的停留时间受到气温、风力等因素的影响,时间长得竟然会停留多天,造成极坏的影响。
2.覆冰的破坏力线路覆冰所造成的破坏我们都曾耳闻,覆冰有的时候厚度会超过10cm,其重量将超过导线所能承受的重量,尤其是伴随着恶劣的大风、冻雨天气时,其荷重也将导致线路超过承受的极限,导致断线,破坏金具和绝缘子串,严重的甚至会导致塔杆损毁,平时最为常见的覆冰的破坏力可以从以下几个现象中窥视一二。
输电线路覆冰舞动原因分析和治理措施摘要:由于我国地貌特征复杂多样,输电网建设需要穿越高原、山地、盆地等气候恶劣的区域。
输电线路覆冰舞动是当风吹到因电线积冰而变为非圆截面的导线时,会诱发电线产生一种低频率、大幅度的自激振。
长时间的覆冰舞动会导致杆塔、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。
关键词:输电线路;覆冰舞动原因分析;治理措施1资料与方法1.1数据介绍湖北省电力试验研究院、电力勘测设计院提供2010年2月10—11日湖北省境内输电线路覆冰舞动故障的资料清单,有:舞动起止时间,杆段中心杆塔经纬度,舞动时风速,风向和导线覆冰厚度。
本文使用的气温和降水数据是湖北省内17个地面观测站点常规气象数据。
1.2数值模式及个例采用WRF3.4.1模式对本次事故中天气过程进行模拟,模拟时间为2010年2月9日14:00(北京时,下同)至12日02:00,以6h一次的1°×1°的NCEP再分析资料作为初始边界条件,采用2层嵌套,第2层嵌套包括整个湖北省,模拟区域如图1。
两重网格水平格距分别为9km、3km,格点数分别为166×102、265×181,垂直方向分为52层,地形静态数据采用MODIS数据。
算例中物理方案采用RRTM长波辐射方案,Dudhia短波辐射方案,近地面层Monin-Obukhov方案,Noah陆面过程方案,YSU边界层参数化方案,最外重使用Kain-Fritsch积云对流方案,微物理方案采用Thompson方案,该方案最初的设计是为了提高飞机积冰预报的准确率,因此其对云中混合相态过程进行了更多地描述。
2线路覆冰舞动的机理2.1垂直舞动机理垂直舞动模型忽略导线扭转运动,只考虑导线由风激励产生的升力L和阻力D,其值可表示为:式中,P为单位长度导线的投影面积(不计覆冰厚度);V为风速;ρ为空气密度;CL为升力系数,可正可负;CD为阻力系数,总为正值。
输电线路覆冰跳闸及治理措施研究摘要:随着经济和各行各业的快速发展,输电线路覆冰跳闸常由于微地形、微气象原因造成,因输电线路覆冰跳闸一般发生在雨雪天气,查找故障点极为不易。
特别是一次重合不成功的情况下,很难判断为永久性故障还是瞬时性故障,严重影响电网正常安全运行。
而重载线路跳闸会对电网设备造成极大的冲击,极有可能带来次生设备故障。
因此,应及时、有效分析输电线路覆冰跳闸原因,根据暴露问题采取有效整改措施,以减少输电线路覆冰跳闸对电网和设备的影响。
关键词:输电线路;覆冰;跳闸引言输电线路覆冰跳闸严重影响电网正常安全运行,特别是重载线路跳闸会对电网设备造成极大的冲击,极有可能带来次生设备故障。
鉴于此,针对一起输电线路覆冰跳闸实例,及时、有效地分析了原因,根据暴露问题采取了有效的整改措施。
有效、可靠地预测输电线路跳闸,并及时通知调度对输电线路运行方式及线路负荷进行调整,可有效降低输电线路跳闸对电网设备的影响。
1 输变电线路覆冰的形成原因1.1气候条件导致冰害事故出现气候条件是输电线路冰害事故发生的直接原因。
严冬或者初春,低温的持续时间长,温差较小,但是空气湿度大,空气中的水分粘附于输电设备之上,给导电设备造成覆冰问题。
部分海拔超过1500米的区域,因为特殊的当地地形,微型气候条件导致覆冰问题更加严重。
1.2线路荷载不足根据统计数据总结一般输电线路结冰造成的覆冰现象,厚度多数为10-30mm之间,如果在特殊天气,其冰盖的厚度可以达到40mm以上。
在一条线路上积压如此多的冰盖就会使线路的承载很大,甚至会出现塔杆,轻则会造成电力事故和供电中断,重则会对周围的居民用电造成影响,甚至会危及到生命安全。
近些年来,天气现象异常,雪灾和冰害的事故不断发生,导致很多输电线路出现了不同程度的损坏,其损坏的客观原因主要是积雪天气和覆冰层所造成的,当线路上的积雪层达到一定厚度时,塔杆无法抵抗输电线路的重压,大气中的水蒸气遇冷会发生凝结,当温度过低时落地之前会形成冰雨。
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。
技术平台图12 钢筋截断后加劲板应力图图13 钢筋截断前加劲板应力图钢筋截断前后加劲板应力图如图12、图13:钢筋截断前、后最大应力分别为138MPa、147MPa,截断前后加劲板应力差比为6.1%。
从图12、图13可以看出:钢筋截断前后对加劲板应力的大小、影响范围比较小,这是因为加劲板的数量过多,使整体此处钢构连接成为一个刚体。
3 总结通过计算不难发现:钢筋截断前后,整体位移沿着拉索一侧向另一侧逐渐减小的规律;但对于钢筋、埋板、加劲板的应力分布则按照力传递时的“就近原则”,在钢筋截断后,截断后的钢筋承担了大部分力,从而导致埋板、钢筋应力分布与截断后呈现出不一样的规律,通过对比,钢筋、埋板最大应力为194MPa,小于《钢结构设计规范》规定的值235MPa,因此,符合设计要求。
不过,值得一提的是:在实际工程中,钢筋截断后,主要以应力作为控制指标,对截断后钢筋、埋板需要重新考虑是否符合其承载能力的要求。
参考文献:[1]郑圆圆,刘祖华,袁苗苗.PEC 锚固槽钢拉拔试验研究[J].佳木斯大学学报(自然科学版),2013,31(1),25-30).[2]罗生宏.单元体幕墙槽式预埋件安装技术[J].铁道建筑技术,2017(11):116-119.[3]张福生,夏振华.对幕墙工程施工中存在部分问题的探讨[J].工程质量,2013,31(10):55-57.分析输变电线路覆冰原因及其消除措施郭政强(国网黑龙江省电力有限公司检修公司,黑龙江 哈尔滨 151000)摘 要:随着社会的进步经济的发展,国民对电力的需求不断增加,如何提高输变电线路的安全稳定运行已成为电力企业的重要课题。
据历史数据统计,输变电线路覆冰是影响线路安全稳定运行的重要原因之一,解决输变电线路覆冰已成为电力系统安全送电的关键。
文中主要分析输变电线路覆冰的原因并提出消除覆冰的措施。
针对实际环境进行考察通过改进输变电线路设计、研究输变电线路覆冰、提高输变电线路覆冰等措施来实现覆冰线路的控制。
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。
兰州市城郊供电公司输电运检班35kV输电线路事故预想及反事故措施我公司由于输电线路分布很广,又长期处于露天之下运行,所以经常会受到周围环境和大自然变化的影响,从而使输电线路在运行中会发生各种各样的故障。
据历年运行情况统计,在各种故障中多属于季节性故障。
为了防止线路在不同季节发生故障,就应有针对性的采取相应的反事故措施,从而保证线路安全运行。
一、造成线路故障的主要原因1、风力过大:风力超过杆塔的机械强度,就会使杆塔歪例或损坏。
并使导线产生振动、跳跃和碰线。
2、雨量影响:毛毛细雨能使脏污绝缘子发生闪络,甚至损坏绝缘子。
倾盆大雨久下不停时,会使河水暴涨或山洪暴发,造成倒杆事故。
3、雷电的影响:不仅会使绝缘子发生闪络或击穿,有时还会引起断线等事故。
5、鸟害:鸟在杆塔上筑巢或在杆塔上停落,有时大乌穿过导线飞翔,均可能造成线路接地或短路等事故。
6、环境污染:在工业区,特别是化工区或其他有污源地区,所产生的尘污,会使绝缘子的绝缘水平显著降低,以致发生闪络事故。
因绝缘子、金具表面污秽、泄漏电流增大,则会腐蚀金属杆塔、导线、避雷线和金具等。
7、气温变化:空气温度变化时,导线的张力也变化。
在炎热的夏天,由于导线的伸长,使弧垂变大,可能会造成交叉跨越处放电事故;而在寒冷的冬天,由于导线收缩,弧垂变小,应力增加,又可能造成断线事故。
除上述各点之外,其他造成线路事故的原因还很多。
如外力影响的事故,在线路附近放风筝,在导线附近打鸟放枪,在杆塔基础旁边挖土以及线路附近有高大树木等。
这些都会影响线路正常运行,也可能造成严重的事故。
但是,只要我们严格执行各种运行、检修制度,切实作好维护和检修工作,认真执行各项反事故技术措施,即可保证架空线路的安全运行,上述各种事故是可以避免的。
二、污秽和防污工作在绝缘子表面粘附的污秽物质,一般均有一定的导电性和吸湿性。
因此,在湿度较大的条件下,会大大降低绝缘于的绝缘水平,从而增加绝缘子表面泄漏电流,以致在工作电压下也可能发生绝缘子闪络等事故。
锋绘2019年第3(下)期108㊀㊀输电线路覆冰及其消除措施许云仕(国网南平供电公司,福建南平353000)摘㊀要:输电线路具有分布广㊁线路长和长期处于露天下运行的特点,周围自然环境对输电线路的运行产生重大的影响,尤其是覆冰,会导致输电线路出现绝缘子串覆冰事故㊁线路各档距覆冰不均㊁导线覆冰㊁杆塔损坏等事故,严重的威胁输电线路运行的安全性和可靠性,亟待采取有效的覆冰消除措施进行处理.因此,针对输电线路覆冰及其消除措施的研究具有非常重要的现实意义.关键词:输电线;覆冰1㊀输电线路覆冰的原因以及常见故障1.1㊀输电线路覆冰的原因分析当输电线路环境温度在-5摄氏度时,或者在雨雪天气时,会导致输电线路的绝缘子㊁避雷线㊁导线以及杆塔等出现由雪㊁霜㊁冰等混合形成的冰层,这一层并呈半透明或者透明装,不仅密实而且结实,由于自然界物体上附有水滴,当气温降低后,会是水滴凝结成冰,在输电线路上越级越厚.同时,输电线路的走向也会影响覆冰状况,在热空气与冷空气交汇的地方也会出现覆冰,风力大小㊁气温高度会影响覆冰的持续时间.1.2㊀输电线路覆冰的常见故障分析输电线路常见的覆冰故障包括以下几个方面:(1)绝缘子串覆冰故障,绝缘子覆冰后,会影响绝缘子的绝缘水平,导致出现闪络接地故障,会导致绝缘子被烧坏,造成严重的后果;(2)线路各档距覆冰不均匀,因为输电线路各档之间的距离不同,覆冰状况也不相同,会导致各档距出现较大的弧度变化,如果当局内导线荷重过大,再加上覆冰重量,会导致出现导线严重下垂甚至触地的现象;(3)导线覆冰事故,当导线上的覆冰脱落时,导线各个部分的荷重不同,会出现导线跳跃的现象,发生导线相互碰触的事故,造成短路;(4)杆塔损坏,杆塔承担着中间导线的荷重,当导线覆冰之后,会增加导线的荷重,当导线与覆冰总荷重超过杆塔承受张力范围后,将会损坏杆塔,甚至出现杆塔倒塌的事故.2㊀消除输电线路覆冰的有效措施分析2.1㊀覆冰预防措施根据输电线路范围广㊁距离长的特点,在进行输电线路设计时,应该考虑覆冰可能对输电线路造成的影响,具体包括以下几个方面:(1)覆冰荷重因素,输电线路各档之间的距离相对较长,当导线覆冰后,会增加导线的荷重,因此,在设计输电线路时,应该选择机械强度大的杆塔,张力小㊁强度高㊁耐候性强的导线,并尽可能的缩短档距,采用水平排列导线的方式,同时还应该适当的增加避雷线与导线的间距;(2)在选择输电线路时,应该尽可能的避免覆冰严重的地区㊁冷空气和热空气交汇处,避免覆冰对输电线路造成的损坏;(3)加强输电线路的运行观察,根据当地气象条件,当出现输电线路覆冰状况时,应该加强观测,并采取有效的预防措施进行处理;(4)加强维护和管理,为了防止覆冰对输电线路造成损害,应该加强维护管理,例如,调整导线弧度㊁更换拉线㊁紧固螺栓㊁调整拉线等,这样能够有效的防止输电线路出现断线或者杆塔倒塌等事故.2.2㊀覆冰消除措施目前,输电线路覆冰消除措施主要包括以下几个方面:(1)电流熔解法,电流熔解法的原理表现为:通过短路电流㊁增大电流负荷等方式还对导线进行加热,使覆冰溶解落地,以此起到消除覆冰的效果,在实践应用的过程中,具体做法包括:其一,短路电流加热法,根据输电线路的长度,导线的材质㊁截面等,提前准备好相应的设备,做好计算工作,保证提供的短路电流能够满足熔冰要求,在熔冰之前,必须严格检查长时间通过短路电流的设备以及结线状况,为了防止发生危险,短路电流覆冰熔解方式通常采用单独的接地装置,尽量不采用变电所以及发电厂的接地网,并且在使用该种方法时,还应该指派专门的管理人员对整个覆冰熔解的过程进行观察,当覆冰开始脱落时关闭断流,如果通电时间过长,会产生大量的热量,虽然能够将导线上的覆冰消除,倒是会导致导线过热,尤其是在导线连接处,会因为导线过热而出现烧坏的现象,影响输电线路的安全运行,因此,该种方法通常适用于覆冰严重的地区,适用范围相对较窄;其二,增大线路负荷加热导线法,当输电线路出现覆冰现象时,增加导线负荷,以此增加导线热量,使导线覆冰熔解脱落,该种覆冰消除方法会产生较大的电能损耗,并且增加负荷,会导致电压降低,不能够长期使用,因此,在实践应用的过程中,应该根据当地的天气状况,在覆冰开始之前提前增加电流负荷,预防输电线路出现覆冰;(2)机械除冰法,机械除冰法是最原始的覆冰消除方法,各个地区的除冰机械设备不同,种类众多,常见的包括以下几种:其一,采用滑车式除冰器进行除冰;其二,在导线上挷木质套圈,在套圈的另一端帮上绳子,在绳子的另一端施加拉力,以此消除导线上的覆冰;其三,在地面上用竹竿㊁木棍等敲打导线,让覆冰脱落,或者采用抛投短木的方式机打覆冰,将覆冰打碎后脱落,条件允许时,可以采用绝缘杆进行敲打,机械除冰法的缺点在于:在采用该种覆冰消除法时,必须停电,并且需要严格控制敲打力度,避免对导线或者其他部件造成机械损坏.总而言之,由于输电线路的特点,致使其出现覆冰灾害的原因相对较多,并且当输电线路出现覆冰灾害时,如果没有采取有效的措施进行处理,将会对输电线路造成一定的损坏,影响输电线路运行的安全性和稳定性.因此,为了降低甚至是消除覆冰对输电线路造成的损坏,电力企业以及输电线路运维管理人员,应该做好输电线路的设计工作,做好预防措施,并且当发生覆冰灾害之后,根据实际状况,采取有效的覆冰消除措施进行处理,以此降低覆冰对输电线路造成的损坏.。
第1篇一、引言电力覆冰是指由于大气中水汽凝结在输电线路、变压器等电力设备表面,形成一层冰层,导致电力设备负荷增加、绝缘性能下降,甚至发生故障,影响电力系统的正常运行。
电力覆冰现象在我国北方地区较为常见,尤其在冬季,给电力系统的安全稳定运行带来了严重威胁。
本文针对电力覆冰问题,提出一系列解决方案,旨在提高电力系统的抗冰能力,确保电力供应安全。
二、电力覆冰原因分析1. 气候因素:我国北方地区冬季气温较低,湿度较大,有利于水汽凝结成冰。
此外,地形地貌、海拔高度等因素也会影响电力覆冰程度。
2. 电力设备因素:输电线路、变压器等电力设备表面粗糙、不易散热,有利于水汽凝结成冰。
设备老化、设计不合理等因素也会加剧覆冰现象。
3. 电网运行因素:电力负荷高峰期、设备运行不稳定等因素会加剧覆冰现象。
三、电力覆冰解决方案1. 改进电力设备设计(1)优化输电线路设计:采用防冰输电线路,如采用覆冰输电线路、冰凌输电线路等。
这些输电线路具有较好的抗冰性能,能够有效降低覆冰对电力系统的影响。
(2)改进变压器设计:采用防冰变压器,如采用绝缘性能较好的变压器、防冰型变压器等。
这些变压器能够在覆冰环境下保持稳定运行。
2. 提高电力设备绝缘性能(1)加强设备绝缘材料的选择:选用具有较高绝缘性能、耐低温、耐湿度的绝缘材料,提高设备绝缘水平。
(2)提高设备绝缘结构设计:优化设备绝缘结构,提高设备在覆冰环境下的绝缘性能。
3. 优化电网运行方式(1)合理安排电力负荷:在覆冰期间,合理安排电力负荷,降低电力系统负荷,减少覆冰对电力系统的影响。
(2)加强设备运行监控:实时监测设备运行状态,及时发现并处理异常情况,降低覆冰对电力系统的影响。
4. 预防性维护与检修(1)定期检查设备:对输电线路、变压器等电力设备进行定期检查,发现隐患及时处理。
(2)加强设备维护:针对覆冰问题,加强设备维护,提高设备抗冰能力。
5. 应急处理措施(1)及时清理冰凌:在覆冰期间,及时清理输电线路、变压器等设备表面的冰凌,降低覆冰对电力系统的影响。
浅析输配电线路冰灾事故原因及预防消除措施2008年一场大范围的持续低温、雨雪冰冻天气袭击我国南方地区,经受了百年不遇的冰冻灾害,对输配电线路造成不可估量的损失,当时倒杆、断线无数。
今年据分析,很可能又出现持续低温、雨雪冰冻天气,为提高输配电线路抵御自然灾害能力,分析输配电线路发生冰灾的特点及原因,预防和消除输配电线路发生倒塔断线、设备损坏、电网解列、大面积停电等冰灾事故,本文对输配电线路的冰灾事故原因及预防消除措施作浅析介绍。
一、输配电线路覆冰事故成因分析。
输配电线路覆冰事故的原因可归纳为:一是由于输配电线路覆冰的规律认识不足,线路设计时,线路路径选择不合理,同时缺乏抗冰害的经验,导致冰害事故的发生;二是输配电线路的设计抗冰厚度低于实际覆冰值,目前本供区输配电线路覆冰厚度设计值为10mm,当遇到严重覆冰时,覆冰事故就会发生。
覆冰导致输配电线路机械性能和电气性能下降时造成覆冰事故的直接原因,主要体现在以下方面:一是严重覆冰引起过荷载。
覆冰会增加所有支持结构和金具的垂直荷载,输配电线路的水平荷载也会随着导线迎风面覆冰厚度增加而增加。
严重覆冰会造成导线、地线断裂,杆塔倒塌,金具损坏。
二是因输配电线路相邻各档间距离、高度不同,使导线在覆冰时引起纵向张力不平衡,产生纵向荷载。
不均匀覆冰或不同期脱冰引起张力差,使导线断裂,绝缘子损坏和破裂,杆塔横担扭转和变形,同时还会发生线间距离减小,导致导线放电烧伤。
三是绝缘子串覆冰闪络。
绝缘子覆冰,绝缘子强度就会下降,泄漏距离就会缩短,从而降低闪络电压,形成闪络事故。
四是覆冰引起导线舞动。
不均匀覆冰及防震锤覆冰使防震锤失去作用,会使导线产生自激震荡和舞动,从而造成金具损坏,导线断股及杆塔倾斜或倒塌现象。
二、影响输配电线路覆冰的因素。
一般来说,覆冰的影响因素主要包括空气温度、风速风向、空气中或云中过冷却水滴直径、空气中液态水含量,这些因素的不同组合确定了导线覆冰的形状、密度及厚度,而输配电线路产生覆冰的气象条件为:气温及设备表面温度达到0℃以下;空气相对湿度在85%以上;风速﹥1m/s。
输电线路的覆冰及其消除对策的思考摘要:在我国的输电线路中,一些地区会频繁出现线路覆冰情况,影响线路的运行稳定性并容易酿成安全事故。
基于对输电线路覆冰成因的分析,结合线路覆冰对供配电系统的危害,本文提出了输电线路的覆冰消除对策,保障了供配电系统的安全稳定运行。
关键词:输电线路;线路覆冰;覆冰消除引言:输电线路覆冰会对供配电系统造成极大危害,所以需要对线路的覆冰进行及时消除,对供配电系统进行保护,并充分保证供配电系统的运行稳定性。
针对线路覆冰情况,现在相关除冰设施和技术已经获得广泛使用,在发现线路覆冰时,对这些覆冰及时消除。
1 输电线路的覆冰产生原因在山区和沿海地区,通常情况下昼夜温度变化幅度较大,并且空气湿度相对较高,空气中的水蒸气会在夜间在输电线路上进行凝结,当输电线路温度低于0℃时,这些凝结的水滴会发生凝固,形成覆冰,尤其在雾凇形成严重的地区,线路的覆冰情况更为严重。
除此之外,当输电线路遭遇强降水时,线路上水滴聚集严重,当温度下降时,也会在线路上形成覆冰。
例如在2008年,南方多部地区气温骤降,大范围降雪覆盖在输电线路上,这些降雪导致线路覆冰,对供电系统造成极大破坏。
由此可见,水蒸气以及降水天气都能够在输电线路上产生覆冰[1]。
2 输电线路的覆冰危害输电线路覆冰对供配电系统的影响主要分为两部分。
其一是导致线路和塔架超出负荷。
当线路发生覆冰时,覆冰会导致线路重量增加,这种现象会导致电线拉力的增加,并且会提高线路铁塔的弯矩,输电线路拉力增加会导致输电线路被拉断,铁塔弯矩升高会导致线路铁塔发生弯折现象,这些基础设施的损坏都会引发断电。
其二是使输电线路发生舞动,由于覆冰能够增加线路的横截面积,在风力的作用下,线路会发生大幅低频摆动现象,这种摆动会对基础设施造成严重影响,并且当覆冰发生脱落时,线路也会产生震动,对线路自身和支撑设施造成影响,影响供电。
3 输电线路的覆冰消除对策3.1被动除冰模式被动除冰模式顾名思义,是一种不对覆冰线路进行人为干预的方法,让覆冰在风力和太阳热力作用下发生脱落的现象,这种除冰模式能够极大降低除冰成本,并且相较于机械除冰模式不会对线路造成人为损伤。
线路覆冰成因、危害、防范措施1. 引言线路覆冰是指在冬季或寒冷环境下,电力输电线路、电信通信线路等导线上沉积了大量的冰雪。
沉积冰雪会增加导线的重量,增加了输电线路的负荷,对线路的传输性能和稳定性产生严重的危害。
因此,研究线路覆冰的成因、危害和防范措施对于保障电力和通信的正常运行至关重要。
2. 线路覆冰成因线路覆冰是由多种因素共同作用形成的。
主要的成因包括以下几个方面:2.1 天气条件寒冷的气温和降雪是形成线路覆冰的主要因素。
在低温和高湿度的气候条件下,雨水或降雪凝结在导线上,形成冰层。
气温和湿度的变化将导致冰层的厚度和质量的增加。
2.2 线路结构导线的形状和材料也对线路覆冰有一定的影响。
对于带有凹凸表面或形状复杂的导线,冰雪更容易黏附和沉积。
同时,导线材料的导热性也会影响冰雪的形成和积累。
2.3 空气污染物空气中的污染物,尤其是颗粒物和硫化物等,会促进冰雪的形成和沉积。
这些污染物可以使冰层更加致密和粘稠,增加了导线上冰层的重量。
3. 线路覆冰的危害线路覆冰会给电力输电和通信系统带来严重的危害,主要包括以下几个方面:3.1 电力系统线路覆冰增加了导线的重量和风载荷,导致输电线路的负荷增加。
这会导致线路振动和导线弧垂变化,进一步导致导线挂滑、断线等故障的发生。
同时,冰层可能会导致导线与地面或其他设备的短路,引发火灾和电弧故障。
3.2 通信系统线路覆冰对通信系统的影响主要体现在两个方面。
首先,冰层的沉积会导致导线的弯曲,进而导致导线之间的距离变化,增加了信号传输的衰减和失真。
其次,冰层的重量会导致导线的杆塔和支架损坏,影响通信线路的稳定性和连通性。
3.3 维护和安全线路覆冰也给线路的维护和安全带来困难和风险。
冰层的存在增加了维护人员作业的难度,同时也增加了高空坠物的风险。
此外,导线上的冰块可能会融化滴落,给通行人员和周围环境带来安全隐患。
4. 线路覆冰的防范措施为了减轻线路覆冰带来的危害,采取有效的防范措施至关重要。
浅谈输电线路覆冰及防范措施摘要:输电线路覆冰是影响电网安全稳定运行的重要因素。
输电线路覆冰,会导致杆塔荷载过大,导线弧垂变大,脱冰时导地线发生跳跃等现象。
近几年来,大面积覆冰事故在全国各地时有发生,输电线路覆冰导致跳闸及倒塔的事故越来越严重。
本文主要探讨输电线路覆冰原因及其防范措施。
关键词:输电线路覆冰危害防范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。
1 输电线路覆冰的成因和分类空气中的“过冷却”水滴和湿雪下落过程中碰到温度低于零度的架空线后,会在架空线表面冻结成冰。
覆冰大致可分为雨凇覆冰、混合凇、软雾凇、白霜、雪五种类型。
雨凇覆冰,超冷却的降水碰到温度不高于0 ℃的物体表面时所形成的玻璃状的透明或无光泽的表面粗糙的冰覆盖层,附着能力很强,密度较大,约(0.5 ~0.9)×103kg /m3。
架空线覆冰常常指雨凇冰。
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。
混合凇,气温0 ℃以下,风比较猛时,容易形成混合凇。
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。
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。
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。
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。
输变电线路覆冰原因及其消除措施
2嘉兴市长三角人力资源开发中心经开分中心浙江嘉兴 314000
摘要:配电网架空线路覆冰现象是影响电网安全运行的一个重要因素,目前
架空线路覆冰处理主要利用机械敲打、刮铲等方式来完成,通过外力直接击碎覆
冰使其剥离,由于这些架空线路高度较高且带电,一般设备难以企及,大部分须
要通过人工或者除冰机器人来操作,但覆冰后导线表面光滑,难以为除冰机器人
提供足够稳定行进的摩擦力,除冰机器人常用的轮式行走机构难以保证设备稳定
运行,目前绝大多数依然采用人工操作除冰,其工作量大,危险性高,除冰效率
较低。
配电网因其特殊性,特别是带绝缘层的线路,不适合直流融冰技术的应用,人工敲打覆冰,力度掌握不好,容易导致绝缘皮破损。
目前国内外除冰方法繁多,其除冰原理分为3种:自然除冰、热力融冰、机械除冰。
自然除冰在覆冰严重时,往往须要停电,具有较强的偶然性和不确定性,热力融冰须要消耗大量能源,造
成电能损耗,现有的机械除冰大多依靠人工使用绝缘操作杆、绝缘滑铲等工具敲
打除冰,费时费力且危险性大。
基于此,本篇文章对输变电线路覆冰原因及其消
除措施进行研究,以供参考。
关键词:输变电线路;覆冰原因;消除措施
引言
我国南方地区冬季在遭受持续的冰冻雨雪天气时,绝缘子和输电线路容易发
生覆冰,从而引起部分地区大面积停电,严重影响了人民生活和经济运行。
覆冰
是由水汽或降雨冻结引起的极其广泛的自然现象,会导致输电线路垂直负荷增加、张力不平衡、舞动、绝缘子闪络等事故。
冰冻积雪灾害具有极强随机性和不可预
见性,加拿大、美国、日本、俄罗斯、挪威和中国都经历过严重的输电线路冰雪
灾害,导致大规模电网崩溃。
为此,国内外几十年来一直在持续研究覆冰致灾机理,提出了一系列电网防冰除冰方法。
在一定程度上缓解了架空线路因严重覆冰
造成的损失,然而覆冰造成的电力事故,如绝缘子闪络和倒塔断线依然常见。
1输变电线路覆冰概述
空气流动通常是由于大气中的蒸汽在遇到冷点以下的电路时释放热量,而气
体本身在电路表面形成了一个复盖着冰的回路,这意味着影响电路的主要因素是
空气湿度和大气温度,而空气对流对大气中的蒸汽冷却时的回路的影响更大;当
温度过低时,会产生冷凝物,这是由于,冰雨稳定性差是非常简单的冷凝物,
尤其是当遇到较低的电路时,这些冷凝物在风作用下会变成形态,形成云或雾。
2输变电线路覆冰原因分析
(1)导线覆冰。
由于北半球冬季中东西走向的山脉导线的迎风斜坡比背风
坡上结积冰程度更严重,因此东西向山脉导线结冰通常也比南北向山脉导线的结
积冰度更严重些;导线的悬挂点高度一般越高,结冰现象越要严重,因为此时空气
环境中含有的饱和液态水含量要随着悬挂高度的进一步增加而急剧增加的;此外,
大截面导体则更容易发生偏心结冰问题;分水岭附近和风口处地区的交通线路覆
冰往往比境内其他特殊地形的更严重,河湖水体变化对线路覆冰率也有其显著地
影响。
由于导体的冰覆盖不均匀,容易出现扇形、D形、新月形等不规则形状。
一旦风被激发,就会发生导线舞动。
(2)风激励。
早春和冬季,冷空气流和暖
空气流的同时存在会引发风向的加速流动,这是一种风向的激励。
对于高压输电
线路来说,对于开阔的地段,能够看出电路的设计可以控制风向与输电线路方向
之间的夹角,在夹角较大的时候,就可以充分发挥风激励的作用,并且对线路的
舞动有着一定的影响。
在夹角度数改变的时候,能够看出风激励的效果最不明显。
(3)线路参数。
线路参数是导致线路舞动的内部影响因素。
大截面导线和多截
面束导线通常具有较大范围的扭转刚度,并且容易被碎冰覆盖。
因此,大截面导
体通常比其他常规截面导体更容易发生舞动,而集束导体比单根导体更容易疾驰。
导体表面结构的形状越简单和粗糙,可能意味着导体更容易疾驰并导致结冰,导
体表面结冰越严重,相邻导体之间的疾驰碰撞导致火灾事故的可能性越大。
导线
张力半径越宽,弧垂角越小,导线之间和相间的舞动碰撞,导线之间的相互舞动
碰撞,导致火灾事故的导线舞动碰撞的可能性越小。
然而,过大的导线张力半径
可能会导致相邻导线之间的振动增加。
跨度越大,导体可吸收的能量范围越大,
舞动范围越大。
3输变电线路覆冰消除措施
3.1完善输变电线路基础设施建设
为保证输电线网的正常运行,提高输变电线路的承载能力和抗滑能力,应在输电网规划设计中做好相应的设计工作。
在冬季施工时,如果遇到大风天气或者雨雪等恶劣气候条件,则必须提前准备好相关设备以及材料并且根据实际情况制定合理可行的应急方案,以便于应对突发状况或是灾害性天气。
首先,对输电网络进行合理布局与优化配置在实际的输电工程中,应该根据不同区域的地理环境和气候条件等因素来选择合适的输电方式以及线路类型等;其次,做好防寒保暖工作,通过科学合理地设置输变电线路,可以有效降低输电过程中出现的温度变化幅度,防止出现导线断裂等;最后,还需要加强对于输电设备运行状态监测力度,及时发现并解决问题,确保整个输电系统安全稳定运行。
3.2常规交流融冰技术
常用的交流-冰融化技术可以分为两种方法:零升压和短路关闭系统。
这两种方法都是在一条冰冻线路上由电厂的交流电补充而在另一侧或中间的三相短路使冰更快地溶解,通过短路使成百上千安培的交流融冰技术能够更好地实现电路的相同融冰,从而降低了不同阶段造成的事故风险。
该技术投资少于新冻结设备,但也存在一些缺点,例如在冰融化时需要关闭电路,并且融冰源需要对相对较大的发电机使用零增益法,而且需要反复的回路过程,使用短路来关闭系统需要负载转移,直接短路会影响系统电压,在这种情况下,融冰的电流严重依赖于系统的条件,而系统在冬季,因为这是电负荷的高峰,冰层融化所需要的电力会在处理融化的冰层时造成更多的网络压力,因此需要与几个网络部门合作,而冰层融化的准备时间相对较长,而且调度人员的要求相对较高,因此很难在复盖更多冰层的冰层区域合并冰层,而且效率相对较低。
3.3可调电容串联补偿技术
该技术方法是利用熔融冰电源的电压和传输线路的长度,实现串行线路中电容器的容量调整,使传输线路的电流满足冰融的基本要求。
但是这种技术方法有两个难点,一方面是串联电容电阻指标的最佳选择,如何保证串联电容器在线路电
流安全运行后的电流范围内,也满足了冰融电流的基本要求。
另一方面,需要串行电容器的电阻能力来逐步调整熔融冰线的长度。
结束语
综上所述,在输变电线路运行中因为受到自然因素的影响,而导致出现了不同程度的覆冰量增加现象。
为有效地降低输变电线路上的覆冰量,须对其进行科学合理的规划和设计。
要做好线路上的防覆冰处理工作,还需要加强线路的维护管理工作,才能使输变电线路始终处于一个稳定的状态,进而保证相关单位的经济效益进一步提升。
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