摘要:本文重点阐述云南滇东北地区微气象区对输电线路覆冰的影响,结合运行输电线路覆冰的危害,明确其基本的特点,并有针对性的提出解决方案,保证合理的应对微气象区对输电线路覆冰造成的负面影响。
关键词:微气象区;输电线路;覆冰
所谓的微气象区是指因下垫面的某些构造特征所引起的近地面大气层中和上层土壤中的小范围气候特点,这种小范围的气候特点一般表现在个别气象的数值上,有时表现在个别天气现象(如风、雾、霜、雨凇等)上[1]。但是这种要素的改变不至于使大尺度过程(平流、锋面)所决定的天气气候特征发生较大变化。在这样的微气象条件下,输电线路一旦发生覆冰问题,将会影响到输电线路的安全运行,对用电造成负面的影响,因此需要给予高度的关注,采取合理的措施加以解决。
一、微气象区对输电线路覆冰的影响
(一)极易造成机械危害
若是在微气象区这样特定的区域中输电线路出现覆冰的情况,将会对杆塔、导地线、金具以及横担受力构件造成直接的影响,在线路覆冰厚度不断增加的过程中,输电线路本身的水平、垂直荷载也在不断增大,由此可能导致杆塔、导地线及金具等设施因为超出允许应力而发生掉串、倒塔断线等事故发生。如果是不均匀覆冰,或者是出现不同期导地线脱冰舞动,杆塔及受力部件将承受不平衡张力,导致输电设备受损。
(二)引起严重电气危害
当绝缘子覆冰或者是被冰凌桥接后,绝缘强度会呈现出下降的趋势,泄露比距也会因此而缩短,很容易造成绝缘子闪络故障[2]。在自然脱冰条件下,冰体的表面很容易出现水膜,这种水膜会使得污秽物中的电解质逐渐溶解,由此便让融冰水的导电率大大提升,导致绝缘子串电压分布畸变,由此导致了覆冰绝缘子串闪络电压的降低,从而造成了绝缘子闪络的情况。在导、地线脱冰舞动的过程中,还极易引发单相接地、多相相间短路故障。
二、微气象区对输电线路造成的影响特点分析
(一)倒塔断线特点
若是出现倒塔断线的问题,主要是因为输电线路在覆冰的时候,出现了两侧张力不平衡的情况。比如某档地形起伏较大的区域,因为相邻的两塔之间在高差以及距离上出较为明显的差距,所以在其未覆冰的时候,两侧便会出现较为不平衡的张力,如果张力不断的增大,当超过杆塔以及导地线的承受范围时,便会造成倒塔断线事故发生。面对这样的情况,应该注意在设计的过程中,及时的关注高度差的合理控制,同时重视大转角的合理规划。此外,若是线路上存在着较大密度的雨凇覆冰时,需要重视其湿度的增长过程,因为其本身具有着较强的粘附能力,所以并不容易出现掉落的情况。当受到风力作用下,很容易产生较大幅度的自激振动,若是导线舞动时间较长,将会导致导线和绝缘子等受到不平衡的冲击,以至于出现各种风险。
(二)闪络特点
因为绝缘子出现的冰闪本身就是冰害的一种形式,若是绝缘子出现了覆冰现象之后,受到特定温度的影响,其在表面很容易产生覆冰或者是出现冰凌桥接的问题,这样就会导致绝缘的强度大大降低,泄露的距离也会因此而缩短[3]。在自然脱冰过程中,因为冰体的表面以及冰晶体的表面水膜会受到相关因素的作用,从而导致电解质被逐步的溶解,这就让融冰水和水膜的导电率有所提升,从而引起了绝缘子串电压分布的畸变,也就逐步的降低了覆冰绝缘子串的闪络电压。在大气之中的污秽微粒可以通过直接的沉降,逐渐的落到绝缘子的表面,形成相应的凝聚核包含于雾中,若是出现了绝缘子覆冰融化的情况,冰水电导率则会呈现出持续增加的态势。依照相关的试验数据证实,绝缘子覆冰越严重,其电压分布畸变也就越大,主要分布在绝缘子串的两侧,尤其导线侧,绝缘子承受的电压百分数较高的时候,会出现冰闪故障。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆结合实际情况加以分析,如果是纯冰电阻较高,则可以积极的迎合电力系统实际运行的需求,若是在冰中包含着导电的杂质,覆冰绝缘子的闪络电压会因此而逐渐的降低。分析这种情况的原因,重点是因为冰闪受到了冰中污秽物等杂质的影响。
三、微气象区对输电线路覆冰的防范措施
输电线路导线覆冰的时候,往往会对电网的实际运行产生较为直接的影响,所以应该落实合理化的解决方案,保证及时有效的规避覆冰事故。为了避免出现输电线路覆冰情况,应该在设计阶段给予高度的关注,根据历年气候环境,选择较为适宜路径走向,同时考虑跨越微气象区的特殊性,合理有效的规避此项选择。
(一)设计阶段需重视铁塔形式的选择
在进行设计的时候,应该积极的结合实际情况展开分析,采取合理的对策,保证将防冰工作落实到位。在2008年大雪灾中,许多输电线路中断,杆塔断裂或倒塔后,抗冰理念被积极的实践,重冰区铁塔加固,以及合金钢绞线的应用,这些铁塔在设计的过程中地线覆冰相较于普通的导线来说增加了5毫米,这种情况也促使导线和地线断线的张力值有所提高,线路本身的抗冰能力得以强化。
(二)重冰区的设计应该遵循相关规定
针对于档距较大的特殊区域,需要充分的考虑其是否属于重覆冰地段,运用增加杆塔和缩小档距的方式,保证导地线的过载能力可以稳步的增强,从而适当的将杆塔的荷载逐步的减轻,避免出现不均匀的情况。针对于重覆冰区,需要避免出现较大的档距,保证这个区域中的档距能够保持在相对均匀的状态[4]。逐步的提高输电线路的覆冰承载能力,能够让杆塔保持在设计覆冰值范围内,这样既能满足了线路的输电水平,同时又能及时的承受覆冰过载情况下导线安全运行的基本需要。
(三)绝缘子串的防冰
因为绝缘子串本身的结构以及形状较为简单,因此受到自然环境的影响,在风向以及风速的综合作用下,使得绝缘子的覆冰形态呈现出多种多样,为了及时的避免线路在实际运行的过程中受到影响,同时规避绝缘子串的覆冰负面影响,在上述的分析中,可以清楚的了解到覆冰绝缘子串出现闪络问题的时候,应该针对于特定的情况采取解决方案。比如被冰凌桥接的时候,这个时候的绝缘子串就是处于融冰的状态之下,如果电导率较高,那么融冰水便会形成相应的水帘,这就使得绝缘子串裙边之间建立起有效的闪络通道,从而便产生了相应的绝缘子串闪络问题。为了合理的阻断绝缘子串的裙边融冰水形成水帘,可适当采用防污型或大盘经绝缘子来提高绝缘爬距比值,以避免形成垂直的水帘。
四、结语
作为重要的输电通道,输电线路若是出现覆冰故障,将会影响到正常的用电,甚至威胁到线路的运行安全。微气象区属于较为特殊的区域,其对于输电线路覆冰产生的影响较大,若是想要合理的规避此项影响,需要采取大修等方式提高线路抗冰能力,以确保输电线路安全、可靠运行,同时可在微气象区安装覆冰在线监测装置,实现科学的维护与管理。本文重点结合着微气象区的相关概念阐述了输电线路覆冰的相关问题,为了及时的避免线路受到影响,制定出科学的方案,以此起到借鉴作用。
参考文献:
[1]高正旭,周月华,肖莺,夏智宏,汪涛,黄俊杰.湖北省输电线路覆冰导线舞动灾害的一种气象甄别方法[A].中国气象学会.第35届中国气象学会年会 S14 大数据、互联网、融媒体时代气象服务的创新与变革——第八届气象服务发展论坛[C].中国气象学会:中国气象学会,2018:11.
[2]祝永坤,刘博,李祥杰,高树永,金光民.500kV输电线路覆冰闪络故障原因分析及防范措施[J].内蒙古电力技术,2018,36(05):79-81.
[3]袁和金,高亭.MEABP神经网络输电线路覆冰厚度短期预测方法[J].电脑编程技巧与维护,2018(07):40-42+76.
[4]王慧敏.通辽电业局高压输电线路微气象区监测系统的开发与应用[J].电力信息化,2010,8(05):50-52.
论文作者:吴力
论文发表刊物:《电力设备》2018年第34期
论文发表时间:2019/5/20
标签:绝缘子论文; 线路论文; 气象论文; 杆塔论文; 地线论文; 导线论文; 情况论文; 《电力设备》2018年第34期论文;