对输电线路覆冰特点及防冰技术的研究论文_吴丽松

对输电线路覆冰特点及防冰技术的研究论文_吴丽松

(中机国能浙江工程有限公司 浙江杭州 310051)

摘要:对冰灾中的气候背景进行分析,对国内外现在使用或研发的新防冰原理和应用情况进行阐述,从安全性、可操作性、技术性、有效性及经济性等诸多方面综合评估当前的防冰除冰技术和方法,评估这些手段的应用价值和市场前景得出一个结论,发现在电网设备方面的手段当中,不知会出现既具有可操作性和安全性又比较经济的防冰技术。在输电网络方面,除冰的过程中一定要做好预防冰雪灾害的准备,并且对输电网络覆冰的理论研究进行重视,对冰灾出现的原因进行分析,并且很好地对新技术新方法进行研究,让防冰水平得到很大提高。

关键词:输电线路;覆冰特点;防冰技术

1 输电线路覆冰特点

覆冰的影响的范围非常广。首先通过一定的调查可以发现很多特高压骨干网架都会被覆冰的事故所影响。其实具有一些非常典型的微气候、微地形的特征,因为电网规模逐步变大,电源点到用电负荷之间的距离也慢慢变大,输电线路出现了一种大容量、远距离的情况,在冬天的时候很多气温比较低,而且会穿过雨凇的地区,有些路都容易出现覆冰的事故,如果碰到非常极端的天气,很容易产生冰灾。然后覆冰的情况多样化,输电线路一般情况下采取分裂导线,在导线之间的距离达到30厘米,如果导线覆冰之后,很容易出现连成一片的情况,形成一种冰桶体,导线因覆冰的重量如果达到一定的质量,就会出现扭转的情况,让冰桶体更加坚固,对输电线路的荷载情况产生非常大的影响。接着一些污秽让绝缘子覆冰闪络的概率大大增加,尽管我国和很大程度上让环境保护的力度增加了,但是很多高排放的企业依然存在,而且这些企业往往除尘除硫不达标,向空气当中排放大量的污染物,这些污染物非常有可能在输电线路上进行附着,输电线面光滑度大大降低,造成输电线路的憎水性能下降,造成了覆冰的情况,往往碎冰散落的几率大大增加,最后由于一些覆冰严重的地段,输电线路抗冰灾的能力相对而言比较弱,很多地区输电线路覆冰时情况非常严重,难以想象在设防标准完全无法达到防御的基本要求,与此同时,输电线路设备老化,也可能让线路本身的冰灾抵御能力大大降低。

2 输电线路防冰技术

2.1 增强电网设备抵御冰灾能力

2.1.1 适当提高冰灾设防标准

输电线路在设计的过程中需要对不同地区电压等级和电力需求进行考虑,通过差别设计的方法来对待,然而现在伴随全球气候不断变化,原来的一些设防标准已经很难满足现在的实际要求,尤其是一些极端气候出现的时候,根本无法进行抵御,因此让输电线路并在设防标准提高,是现在电网工作的重要点,这种方法可以让输电线路抵御冰灾的能力大大增加,从实际情况来分析,如果输电线路设防标准从32a,提升到56a,建设资金投入要比原来高出三倍,在短时间内无法让输电线路设防标准全面提高,需要电网差异化规划及相关设计指导意见,做好差异化设计的工作。

2.1.2 使用高强度抗冰导线

输电线路需要高强度抗冰导线的使用,这样可以让输电线路的防病能力大大增加,主要在于输电线路抗冰导线的优点如下,第一,看病导线具有一个非常光滑的表面冰雪,无法在导线上进行滞留,其次,抗冰导线的阻尼特性非常的好,可以让杆塔的拉力大大减少。另外看冰冰导线具有很好的耐热性能,能让更大的电流通过,这样可以让导线的温度大大增加,而让冰雪融化的速度大大增加,最后,抗冰导线的钢芯绞线,和以往的普通导线相比强度比较大,让导线的载重量大大增加。

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2.1.3 增强绝缘子串电气耐受能力

为了让绝缘子串的电器耐受能力可以增加,可以使用下面的几种方法,首先可以让绝缘子串的长度增加,其次可以让配置方法进行综合优化,比如说可以通过V型串的方式来进行连接,最后可以使用一些防护的绝缘串,这种绝缘子的特点在于可以让爬距调高,让海拔高度误会程度不同的导线闪络几率降低,利用实验可以发现,通过这样的方法,绝缘子串的电气能力大大提高,能够让绝缘子串的抗冰闪络能力也大大提高,非常有效地对病害进行防治。

2.2 材料防冰技术

2.2.1 涂抹憎水性涂料

虽然憎水性涂料是一种可以在输电线路上使用的化学涂料,这种涂料能够让冰雪和导线的附着力降低,在冰雪覆盖之后,可以在自然风吹动的作用下自然掉落,这样可以很好地符合防冰覆冰的效果,如果想要让这种憎水性涂料的作用发挥出来,一定要让冰雪的和导线表面的附着力降低。为了让这一目的实现,就需要让导线的憎水性增加,让附着力逐渐失效,从当前的角度进行分析,常用的憎水性涂料主要有PSP等这类材料,如果在导线绝缘子穿上进行涂抹到水滴,滴在导线和绝缘子串的时候,就会出现水珠自然掉落在地面上,这样可以让覆冰的现象形成的时间大大延长。

2.2.2 采用低居里点铁磁材料

导线或者绝缘子串需要通过介质材料进行包裹,这样可以在输电线路上形成一个交变磁场,让导线外面的铁磁材料实心磁化,当外界温度低于居里点的时候,电磁材料本身会出现很大的磁转化率,让一些热量释放出来,让导线上面的冰雪融化,通过这种方法可以达到防覆冰的目的,从以上的内容可以分析,通过铁磁材料的使用,可以让铁磁损耗及涡流损耗热的特点显现出来,让输电线路可以达到自动方便的目的,这一能力非常突出,然而在实际使用的过程中,铁磁材料具有一些缺陷,还没有完全解决,比如说电磁材料在制作过程中加工工艺非常复杂,专业要求非常。如果使用这种低居里点的铁质材料进行大面积使用,第一个需要解决的问题是,具体点铁磁材料应用过程中的这些缺陷。

2.2.3 采用形记合金材料

记忆合金当中有一些冶金的成分,在温度一定范围之内,这些材料的尺寸可以发生变化,是一种双向记忆功能的材料和传统的材料进行比较,发现记忆合金的材料最大优点在于的热胀冷缩,也就是通过这个在输电线路防冰的工作中应用,可以通过他这种特点在形状上产生变化,让导线上的冰雪自然的掉落在地面上,以此来达到防冰的目的,在使用这种方法进行除冰防冰的过程中,消耗的能量也是十分大的,而且成本相当高,这就导致这种方法的应用范围比较小。

2.3 化学制剂人工干预防冰技术

天气是小雨或者毛毛雨的状态也会让输电线路覆冰形成产生一定的条件,所以一定要让降雨量改变,把这些覆冰的最佳条件改变掉,这样可以达到一定的防冰效果,工作人员可以通过碘化银等化学材料进行人工催化,让降雨量的多少得到控制,尽管对输电线路覆冰的情况得到一定改善,但是,对操作人员的要求非常的高,所以这种人工干预的手法,对人的专业性能依赖性比较大,如果操作人员经验不足或者能力不强,根本无法对化学剂量的使用,进行控制,所以要求专业人员对这项工作进行负责。

结束语

输电线路安全,这一点是显而易见的,一定要让输电线路的防冰能力增强,可以通过文中所提及的这些技术来使用,另外,国内外很多单位在防冰当中颇有经验,可以借鉴一些其他的防病方法或者措施,让我国输电线路防冰技术得到丰富。

参考文献:

[1]巢亚锋,岳一石,王成,王峰,黄福勇,周卫华.输电线路融冰、除冰技术研究综述[J].高压电器,2016(11):1-9+24.

论文作者:吴丽松

论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期

论文发表时间:2017/12/30

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