浅谈特高压输电线路抗冰技术的风险防范管理论文_林昌政,滕骁睿

浅谈特高压输电线路抗冰技术的风险防范管理论文_林昌政,滕骁睿

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摘要:近年来,受到温室效应的影响,全球气候整体变暖。由于工商业发展对环境造成了极大的破坏,使温度变化缺乏规律,各种极端气候问题频繁出现,为电网的运行带来了极大的困难。本文将探析特高压输电线路抗冰技术的风险防范管理。以期加强对我国电网安全的维护,促进我国电网事业的健康发展。

关键词:特高压输电线路;抗冰技术;风险防范

前言

电网的运行安全关系到国民的正常生活需求,因此加强对电网的安全维护尤为关键。08年1月,南方发生大规模雨雪冰冻灾害,对电网系统造成了严重的大面积损害。直至今日,我国许多地区仍会受到恶劣天气条件的影响,大雪与冰雹等时常会覆盖输电线路,这在很大程度上为输电线路的保养与维护工作带来了困难。特高压输电线路输送功率大,输送距离长,也导致了特高压输电线路发生覆冰后产生的潜在危害比一般输电线路要大许多。因此相关技术人员需要加强对抗冰技术的利用,进一步实现对特高压电线的风险管理。

一、特高压电线的覆冰危害

(一)电气故障

特高压电线的电气故障主要表现为电气间隙放电。在日常线路设计过程中,设计人员为了防止电气间隙放电现象的发生,会在导线与周建的物体之间预留出一定的安全距离。在遇到寒冷的降雪天气时,技术人员会不断的调整覆冰导线的距离,使接地线不断增长,导致弧凹陷增加,使电线与周边事物的距离变短,最终引发电气间隙放电问题。

导线上的覆冰脱落时,电线的弹性势能会形成向动力势能的转变,致使导线出现剧烈的鞭击舞动和鞭击,使导地线与导线之间相互弹动引发闪络,严重时还会导致碰撞的发生[1]。

此外,当两条导线同时出现覆冰滑落现象时,会因重力差而发生滑落现象,最终导致其中的一股导线断裂。在相对空旷的区域,风力的作用相对较大,受到风力的影响,导线也很容易发生断裂的现象,这些因素都是导致断线的重要因素。

(二)电力设备损坏

特高压电力设备的线路连接需要用到金具,现代线路金具普遍配备了防震锤、间隔棒等棒防护性装置,但这些保护装置只是在导线的运作过程中起到保护作用。一旦导线发生强烈的摇摆、拉伸现象时,这些装置的作用将微乎其微,线路的金具也会很轻易的发生破坏。

当特高压线路绝缘子覆冰后很容易引发闪络事故。不同的电气设备可以引发不同种类的闪络事故,这些事故都会影响到电网的正常运作。

当特高压输电线路在覆冰后形成非圆形界面时,更容易受到风力的影响,一旦在大风天气下,很容易导致电线发生摇摆与振荡,由于振幅巨大,最终会导致电力设备损坏,甚至引发一系列的电力事故。这种故障会对电网的安全带来很大的不良影响,因此需要得到相关部门的高度重视。

(三)其他安全事故

电力杆塔是支撑电线的框架,同时也是保证电力正常输送的重要设施。输电线的断裂会使杆塔的受力发生巨大变化,最终引发倒塔倒杆事故的发生。杆塔上搭设着众多的线路,一旦发生倒塔倒杆事故对于当地而言是极其重大的损失,严重时还可能为威胁到当地居民的生命安全。

降雪产生的覆冰具有不均匀的特征,致使不同电线杆之间的电线段下垂具有一定的差异。一旦某条线路上的覆冰面积过大,就会导致线路的下垂现象严重,导致线路的荷载过大,最终造成短路或断裂现象的发生,影响到电网的运输安全。

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二、特高压输电线路抗冰技术的风险防范管理

(一)加强对特高压输电线路的风险识别

1.环境因素

受到全球气候变化的影响,我国近年来频繁的出现极端天气,这也使得南方大部分地区遭受到暴雪天气的影响,输电线路的覆冰率也随之增加。由于南方的冬季较短,降雪的几率较小,因此南方在设计电网的过程中不会着重考虑输电线的抗冰性能,这也在无形之带来了巨大的安全隐患。笔者通过调查与研究发现,十一月到第二年的二月份最容易发生覆冰现象,有关设计人员在该时间段应当着重加强对线路覆冰问题的研究。

2.管理因素

一些电网单位与部门由于疏于对电线的管理,也未设立相应的电网风险评估与识别方案,致使电网的安全问题长期得不到重视。为此,有关部门应当制定科学风险分析流程,针对不同季节与地理情况,采取相应的风险管理措施,并不断的提高工作效率。

(二)防冰措施

受到温度的影响,雪在融化后附着在输电线路上,对于电线的机械机理也带来巨大的影响。为了防止冰覆盖在电线上,设计人员可以采取涂层隔绝的方法,在电线的表面涂上一层特殊涂层,将冰与电线基体进行相互隔绝,消除双方的相互作用。目前,我国主要使用以硅为基剂的聚合物涂层。

除涂层法外,有关人员还可采取防冻法,将水与其他材料进行混合,保证这种混合物的凝固点地域冰,这就可以在电线基体与冰之间形成一层薄薄的水膜,防止了坚硬的并对电线机理的改变。

(三)除冰策略

与防冰措施相比,我国更偏重于使用除冰策略,将电线上的冰快速清除,以防止其融化后会对电线产生更加不利的影响。目前,我国常见的除冰策略有很多,从总体上可大致分为热力融冰法、机械除冰法以及被动除冰法。例如,利用电线本身的负载电流产生的热量来融化雪的方式来防止线路覆冰。该方法在我国的应用较为广泛,且通常会利用单根导线进行除冰。

地线除冰是一种全球通用的除冰方法,它可以保障当发生严重的自然灾害时,电网不发生大的故障,因此十分适用于长距离的地线除冰。在一些远离城市的区域,由于缺少重要的发电设备,无法进行发现与聚热,此时可以采用柴油发电机进行动力发电,满足当地快速除冰的要求。

在大部分人眼中,交流电流的功率较大,很可能会产生大量的能耗,但实际上,当利用交流电流对电线进行加热时其实并不会产生很高的额外费用,且现有的电网会负责提供热量。因此,维修人员可结合输电线路的长短,设置不同的加热方案。例如,针对较长的线路,当其需要的电流值与电压值都相对较小时,就可以采用交流电流加热的方法,对于横截面较大的线路则可使用直流电流,以实现对电能及资源的灵活运用[2]。

(四)管理措施

为了实现提前预防,避免除冰工作的复杂化,有关人员应当加强对特高压输电线的风险管理,首先要做好天气预报,当极端天气即将到来时,应当及时的做好防御工作。加强对技术人员的沟通,结合不同的极端天气类型,制定科学的风险防御方法,在此基础上设计出与之相匹配的除冰方案,最大限度的降低风险发生的概率,并减少成本的投入。

除风险管理外,还需要加强对特高压输电线的日常维护,关注引发输电线路风险的因素,并定期对电线进行检查与维护等,排除安全隐患,使电网的运行能够得到更好的监控。

此外,运检部门应当成立独立的电网风险分析与管理小组,针对电线覆冰问题开展一系列治理方法,从风险预警、风险识别、风险评估等方面出发,进一步完善电线覆冰的风险管理。从国外引进先进的抗冰技术,结合本地的实际情况,实现对抗冰技术的灵活运用。在没有危险预警的情况下,管理人员也应当加强电网运行状态的分析,整理出可行性的应急方案,以免出现抢修效率低下等问题。

结语

综上所述,电网是维持人类生活的重要基础设施,其运行效率直接关系到人类的正常生活需求,因此为了避免带来更大的经济损失,有关技术人员就应当采取有效的方法,加强对特高压电线的安全维护,进一步提高的电网安全。

参考文献

[1]马晓雯.高压输电线路抗覆冰技术分析构建[J].城市建设理论研究(电子版),2017(31):12.

[2]伍谟煊,张捷,代晓光.对输电线路覆冰特点及防冰技术的研究[J].通讯世界,2017(14):200-201.

论文作者:林昌政,滕骁睿

论文发表刊物:《防护工程》2018年第5期

论文发表时间:2018/7/4

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