摘要:雷击、覆冰等气象条件对超高压交流输电线路有着巨大的破坏作用。其中,覆冰容易引起输电线路的冰闪、断线、舞动、甚至倒塔,进而引发停电事件,对电网的安全稳定运行造成了严重的不良影响。纵观世界各国,都有因为冰害而导致输电线路被损害甚至基塔倒塔的事故,不仅危害到了输电线路自身的安全稳定运行,还会给输电线路本体造成毁灭性的破坏。因此,做好超高压交流输电线路的冰害分析及防冰害措施研究工作,具有积极且重要的现实意义。
关键词:超高压;交流输电线路;冰害;防冰害
1超高压交流输电线路冰害原因分析
1.1 低温降雪
在我国的冬季,北方常常会有大量降雪。在降雪过程中,雪在降落时会覆盖在超高压交流输电线路与设备上,进而在裸露的表面上冻结成冰,并形成覆冰雪。
1.2 水气依附
大气中会有大量的水分子,冬季冷空气来袭,空气中的水分子会在遇冷后依附在超高压交流输电线路和设备的表面上,进而形成云中覆冰。
1.3 蒸汽凝华
冬天温度较低,空气中大量的水蒸气会因为温度过低而出现凝华的现象。水蒸气在凝华后附着在了超高压交流输电线路和设备的表面,进而形成凝华覆冰。
2超高压交流输电线路冰害后果分析
如果超高压交流输电线路上覆冰存在的时间不断延长,则覆冰的体积会不断变大,使得超高压交流输电线路表面出现巨大的破坏性力量。如果采用人工力量进行覆冰去除,则很容易在覆冰脱落时造成电杆不断晃动的情况。所以,如果不及早去除覆冰,则天气转暖后覆冰会自行脱落,使电杆发生大幅度晃动,影响电杆的安全。覆冰较为严重时,超高压交流输电线路和相关设备的表层都会被冻住,严重时还会对超高压交流输电线路和设备的内部造成性能上的损伤,甚至导致电气事故和机械事故的发生。如果覆冰量非常大,超高压交流输电线路和设备会难以承受,使电气支架出现倒塌的危险,影响到电力的正常供应。
3超高压架空输电线路防冰害建议
3.1规划设计阶段建议
(1)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。(2)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。(3)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。(4)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。(5)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;(6)绝缘子串设计。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆 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。(7)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, 不仅能有效缩短导线悬垂串长,缩小杆塔尺寸,还可降低线路本体造价,提高线路耐污和抗冰能力。(8)防舞设计。 在 3 级舞动区,单回路导线宜采用水平布置,不宜采用紧凑型、紧缩型等相间距较小的塔型。 2 级及以上的舞动区应选用加强型金具或预绞式金具, 耐张绝缘子串应采用双联及以上串形, 且宜适当加大瓷或玻璃悬垂绝缘子串的联间距。 新建线路导线应力取值应综合考虑加装防舞装置后的影响,将导线适当放松。(9)杆塔设计。 重冰区塔位设计应尽量避免大小档、大高差、大档距,无法避免时,应减少耐张段长度或采取独立耐张段。(10)融冰规划。 对易覆冰地区的变电站,应同步规划设计融冰母线、融冰间隔或短路开关。
3.2物资采购阶段建议
(1)严把入网关 ,物资管理单位应组织相关专业技术人员对关键物资进行入厂监造,对物资的生产和检验过程进行全过程监督,同批次产品到货抽检合格率不小于合同要求值方可准许签收;(2)线 路建设阶段所使用的玻璃绝缘子须保证6个月以上的静置时间, 并要求厂家提供静置证明及静置期间该批次产品的自爆情况,降低运行阶段的自爆率。
3.3基建施工阶段建议
(1)混泥土 ,组立铁塔之前应对基础混凝土强度进行评估,分解组立铁塔时,基础混凝土要求达到设计强度的 70%才能立塔,整体组立铁塔时,基础混凝土要求达到设计强度的 100%才能进行;(2)导 地线 ,采用张力放线的导地线弧垂偏差应符合验收规范的有关规定,导地线连接部分不得有线股绞制不良、断股、缺股等缺陷,压接后管口附近不得有明显的松股现象,导地线握着力强度不小于额定拉断力的 95%;(3)绝缘子,瓷、玻璃绝缘子安装前应逐个清洗干净并进行外观检查,安装时应检查碗头、球头与弹簧销子之间的间隙,验收前应清除瓷(玻璃)表面的污垢,复合绝缘子起吊时,绳结要打在端部附件上,绳子必须碰及伞群与护套部分时,应在接触部分用软布包裹,严禁脚踩复合绝缘子伞裙。
3.4运维检修阶段建议
(1)覆冰期到来前 ,做好线路及附属设施的全面检查, 确保覆冰在线监测装置和融冰装置完好可用,落实观冰、除冰、融冰和防舞动措施;(2)覆冰来临前,加强预测预警,利用输电线路覆冰预测预警系统开展线路覆冰的长、中、短期预测,及时发布预警信息,为冰情处置提供决策;(3)覆冰期间,加强巡视及覆冰监测,及时掌握线路覆冰信息;(4)覆冰发生后,线路融冰应按照先直流后交流、先主网后配网、先联络线后直馈线、先单条线路后多条串接线路、先融冰后除冰原则进行;(5)覆 冰季节结束后 ,应对覆冰线路进行集中巡视和隐患排查,全面评估设备运行状态和冰害对线路造成的影响,根据巡视和评估结果并结合停电计划安排停电检修消缺,避免来年线路因覆冰而发生冰害事故。
结束语
在面对超高压交流输电线路冰害问题时,不仅要在冰害发生后找准问题出现的关键点、对症下药,也要在冰害发生之前对超高压交流输电线路采取一定的防冰害保护措施,使超高压交流输电线路冰害能够减少出现的概率,从而为超高压交流输电线路提供更加有效的保护,减少因冰害出现的财力、物力损失。
参考文献:
[1]李兴华.输电线路冰害事故的防止措施分析[J].中国战略新兴产业,2017(48):195,197.
[2]赵国钰.500 kV 双回线路冰害故障分析[J].通讯世界,2016(03):139-140.
李世禄身份证号码:13050219900604XXXX
论文作者:李世禄
论文发表刊物:《电力设备》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/1
标签:线路论文; 绝缘子论文; 地线论文; 导线论文; 杆塔论文; 气象论文; 设备论文; 《电力设备》2018年第16期论文;