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摘要:我国输电线路覆冰事故在近年来频繁发生,给我国人民与经济发展带来严重损失,因此,一定要改变这种情况,减少覆冰危害,确保人们与国家利益。针对这一问题,本文结合我国实际情况给出了一些良性建议,一些措施最根本要点应是预防,只有这样才能有效减少覆冰事故的影响。电力企业在建设输电线路时一定要做好选址工作,不在容易发生覆冰天气的环境下进行输电线路建设。一旦发生覆冰情况及时采取有效措施加以解决,防止输电线路受损尽最大能力将损失降到最小。
关键词:电网输电线路、覆冰分析、防治措施
1致使输电线路发生覆冰情况的主要因素
1.1输电线路覆冰容易引发过度荷载
由于输电线路本身就有一定的荷载,如果发生覆冰情况更会加重杆塔等设施的荷载能力,再加上风力影响,输电线路的荷载也会逐渐增加,当达到一定的极限,输电线路就会因过度覆冰而出现静态荷载不均衡情况,致使输电线路瘫痪。
1.2输电线路覆冰降低了输电线路的张力
一旦发生输电线路覆冰,如果相邻输电线路不同时覆冰或脱冰,势必会拉近导线与导线之间的距离,降低了输电线路的张力,致使导线外层铝绞线出现断裂,内部的钢芯也会出现抽动情况。如果相邻导线的覆冰不均匀,就会出现张力差,容易出现线股缩颈情况[2]。同时,在脱冰时,输电线路就出现跳跃,这样会使导线与地线之间的差距缩小,临近的导线间距也会缩短,横担很容易出现变形或损坏。
1.3绝缘子串因严重覆冰出现闪络情况
在输电线路建设时都会应用绝缘子串,主要起到增加爬电距离和防护的作用,一旦输电线路发生覆冰现象,其绝缘能力就会下降,绝缘效果较差。在融冰时,冰体表面水膜会自动溶解覆冰中所交杂的电解质,这样一来,融冰的导电能力也会增强,致使绝缘子串电压分布不均匀,严重的会出现闪络现象,损坏绝缘子,降低其绝缘能力。
1.4输电线路舞动
由于覆冰情况不同,在风力的作用下,输电线路十分容易出现舞动情况。发生舞动的输电线路会出现动态张力,致使杆塔摇晃,有些输电线路因舞动而缩短间距出现闪络,致使输电线被烧,甚至出现跳闸,中断电力系统供电。
2防止高压输电线路覆冰的措施
2.1防止高压输电线路覆冰的措施
在实践过程中,为了能够控制高压输电线路存在覆冰问题,在设计高压输电线路的走向时要尽可能的不选择高海拔地区,导线方向尽可能的避免东西走向,以防止高压输电线路覆冰现象的发生。
2.2高压输电线路的除冰措施
结合多年对高压输电线路覆冰现象进行治理时研究发现,在除冰措施中最简单快速有效的方式主要是有交流融冰技术和直流融冰技术两种,当然还有其他的融冰方式,例如热力除冰、被动除冰、机械除冰等。下文主要分析交流融冰和直流融冰两种技术的除冰措施。
2.2.1交流融冰技术
交流融冰技术只是一个利用变电站发出的电力资源除冰的方式的统称。根据除冰方式的不同主要细分为交流冲击短路融冰、零起升流融冰以及负荷融冰三种。交流冲击融冰短路技术是利用供电线路的电源在规定操作下产生强度大的冲击电流使输电线路末端发生短路的方式融化覆冰;零起升流融冰是借助供电系统的发电机能量获得高强度电流使得输电线路末端短路的方式将覆冰融化;负荷融冰技术和交流冲击短路融冰及零起升融冰技术不同的是,负荷融冰技术不是将输电线路末端发生短路,而是通过增加输电线路的负荷电流到一定程度产生的能量融化覆冰可减轻输电输电线覆冰载荷的方式。
2.2直流融冰技术
直流融冰技术的融冰方式是利用供电系统提供低电压的电量通过完整的一套整流变压装置的转变方式达到融化覆冰的目的。直流融冰技术的融化覆冰的方式具有以下优点:第一点是供电系统可根据输电线线路的直径和长度直接调节融冰时所需的电压及电流;直线融冰技术由电力系统的变压装置调节电流,不需要借助其他外界的能量就可完成融冰对输电线路及输电系统产生的影响甚小。直流融冰技术具有操作简单、对供电系统影响力小且快速安全有效等优点使其是目前应用最为广泛的融化覆冰的方式。
3现有的融冰技术存在的问题及改进工作
3.1现有的融冰技术存在的问题
现有的融冰技术虽然已经广泛的运用在实际工作中,但这仅仅是一种治标不治本的融化覆冰的方式,即在出现覆冰时采用交流、直流电流方式融化覆冰,是将输电线路表面的覆冰除去,并没有能做到全面降低覆冰现象的发生,甚至是预防覆冰现象的产生。输电线路产生覆冰现象的时候就融化覆冰,如此周而复始,这个工程成本耗费是不可估量的。
现有的融冰技术因技术的不成熟在运用中还存在着多种问题,交流融冰技术存在的问题主要有以下几点:
第一点,目前现有的融冰技无法提供500kv以上等级的输电线路所需的电压及电容量;
第二点,融冰技术在除冰时所需要借助的能量及设备过多,在操作时复杂难懂且时间久,不能在相对时间内完成大规模的除冰任务;
第三点,使用的融冰刀闸在操作时极易受到外界因素的影响,使得除冰过程会相对困难。直流融冰技术在融冰过程也存在以下几点问题:直流融冰技术是运用低电压的电流通过一套整流变压装置来完成融冰,虽然操作流程简单,但是为了达到有效的融冰对技术的要求及设备的需求上会更高,整流变压装置的使用要耗费大量的电力,进而增加成本的支出。
3.2提高融冰效果的改进工作
高压输电线路融化覆冰的技术改进过程中,需要对现有融冰技术存在的问题深度思考,研究出快速有效且适合我国地理环境、气候的融冰技术。
除了技术需要改进,在人员及相关部分的工作上也需要极力的配合,比如完善高压输电线路的监测系统,对覆冰现象进行实时监控,结合地区的气候、环境位置、覆冰的成因等多種问题进行研究,并收集、记录观测到的覆冰现象数据,给技术的改善工作提供强有力的资源,创造机器人除冰等这种全新的融冰方式。改进融冰技术中,架空线路绝缘化的方式也是较好的一种改造方式。
设计输电线路时要对极力预防雷电灾害的现象,因为架空绝缘化技术会对雷电的反击产生一定程度上的影响。在改造实施过程中要充分考虑到人员安全的保护措施及架空线路对输电线路的影响导致的意外情况的发生,因为这种融冰技术的改造会对供电设备系统产生相对的影响,会有可能致使输电系统的短路及断裂情况的出现,从而威胁到施工人员的生命安全。
结束语:总而言之,在实践过程中,高压输电线路覆冰现象对高压输电的影响极大,是我们要攻克的一道难题。技术上的不足,需要我们共同去改进,改进的过程要结合我国供电系统的规章制度、输电线路的设计及使用等实际情况,绝对不能盲目照搬不符合我国输电线路的技术。改造融冰技术,完善输电系统,保证输电线路的安全稳定运行,创建安全合理的城市供电市民用电,是我们共同的目标。
参考文献
[1]高昱峰,孙黎鹏,王晓东,姚钢,崔恒军.电网输电线路覆冰分析及防治措施研究[J].电工技术,2016(06):64-65+74.
[2]李永坚.输电线路覆冰舞动分析及防治措施[J].企业技术开发,2015,34(29):104+107.
[3]高昱峰. 浙江电网输电线路冰灾分析及防治措施研究[D].华北电力大学,2015.
关键词:电网输电线路、覆冰分析、防治措施
1致使输电线路发生覆冰情况的主要因素
1.1输电线路覆冰容易引发过度荷载
由于输电线路本身就有一定的荷载,如果发生覆冰情况更会加重杆塔等设施的荷载能力,再加上风力影响,输电线路的荷载也会逐渐增加,当达到一定的极限,输电线路就会因过度覆冰而出现静态荷载不均衡情况,致使输电线路瘫痪。
1.2输电线路覆冰降低了输电线路的张力
一旦发生输电线路覆冰,如果相邻输电线路不同时覆冰或脱冰,势必会拉近导线与导线之间的距离,降低了输电线路的张力,致使导线外层铝绞线出现断裂,内部的钢芯也会出现抽动情况。如果相邻导线的覆冰不均匀,就会出现张力差,容易出现线股缩颈情况[2]。同时,在脱冰时,输电线路就出现跳跃,这样会使导线与地线之间的差距缩小,临近的导线间距也会缩短,横担很容易出现变形或损坏。
1.3绝缘子串因严重覆冰出现闪络情况
在输电线路建设时都会应用绝缘子串,主要起到增加爬电距离和防护的作用,一旦输电线路发生覆冰现象,其绝缘能力就会下降,绝缘效果较差。在融冰时,冰体表面水膜会自动溶解覆冰中所交杂的电解质,这样一来,融冰的导电能力也会增强,致使绝缘子串电压分布不均匀,严重的会出现闪络现象,损坏绝缘子,降低其绝缘能力。
1.4输电线路舞动
由于覆冰情况不同,在风力的作用下,输电线路十分容易出现舞动情况。发生舞动的输电线路会出现动态张力,致使杆塔摇晃,有些输电线路因舞动而缩短间距出现闪络,致使输电线被烧,甚至出现跳闸,中断电力系统供电。
2防止高压输电线路覆冰的措施
2.1防止高压输电线路覆冰的措施
在实践过程中,为了能够控制高压输电线路存在覆冰问题,在设计高压输电线路的走向时要尽可能的不选择高海拔地区,导线方向尽可能的避免东西走向,以防止高压输电线路覆冰现象的发生。
2.2高压输电线路的除冰措施
结合多年对高压输电线路覆冰现象进行治理时研究发现,在除冰措施中最简单快速有效的方式主要是有交流融冰技术和直流融冰技术两种,当然还有其他的融冰方式,例如热力除冰、被动除冰、机械除冰等。下文主要分析交流融冰和直流融冰两种技术的除冰措施。
2.2.1交流融冰技术
交流融冰技术只是一个利用变电站发出的电力资源除冰的方式的统称。根据除冰方式的不同主要细分为交流冲击短路融冰、零起升流融冰以及负荷融冰三种。交流冲击融冰短路技术是利用供电线路的电源在规定操作下产生强度大的冲击电流使输电线路末端发生短路的方式融化覆冰;零起升流融冰是借助供电系统的发电机能量获得高强度电流使得输电线路末端短路的方式将覆冰融化;负荷融冰技术和交流冲击短路融冰及零起升融冰技术不同的是,负荷融冰技术不是将输电线路末端发生短路,而是通过增加输电线路的负荷电流到一定程度产生的能量融化覆冰可减轻输电输电线覆冰载荷的方式。
2.2直流融冰技术
直流融冰技术的融冰方式是利用供电系统提供低电压的电量通过完整的一套整流变压装置的转变方式达到融化覆冰的目的。直流融冰技术的融化覆冰的方式具有以下优点:第一点是供电系统可根据输电线线路的直径和长度直接调节融冰时所需的电压及电流;直线融冰技术由电力系统的变压装置调节电流,不需要借助其他外界的能量就可完成融冰对输电线路及输电系统产生的影响甚小。直流融冰技术具有操作简单、对供电系统影响力小且快速安全有效等优点使其是目前应用最为广泛的融化覆冰的方式。
3现有的融冰技术存在的问题及改进工作
3.1现有的融冰技术存在的问题
现有的融冰技术虽然已经广泛的运用在实际工作中,但这仅仅是一种治标不治本的融化覆冰的方式,即在出现覆冰时采用交流、直流电流方式融化覆冰,是将输电线路表面的覆冰除去,并没有能做到全面降低覆冰现象的发生,甚至是预防覆冰现象的产生。输电线路产生覆冰现象的时候就融化覆冰,如此周而复始,这个工程成本耗费是不可估量的。
现有的融冰技术因技术的不成熟在运用中还存在着多种问题,交流融冰技术存在的问题主要有以下几点:
第一点,目前现有的融冰技无法提供500kv以上等级的输电线路所需的电压及电容量;
第二点,融冰技术在除冰时所需要借助的能量及设备过多,在操作时复杂难懂且时间久,不能在相对时间内完成大规模的除冰任务;
第三点,使用的融冰刀闸在操作时极易受到外界因素的影响,使得除冰过程会相对困难。直流融冰技术在融冰过程也存在以下几点问题:直流融冰技术是运用低电压的电流通过一套整流变压装置来完成融冰,虽然操作流程简单,但是为了达到有效的融冰对技术的要求及设备的需求上会更高,整流变压装置的使用要耗费大量的电力,进而增加成本的支出。
3.2提高融冰效果的改进工作
高压输电线路融化覆冰的技术改进过程中,需要对现有融冰技术存在的问题深度思考,研究出快速有效且适合我国地理环境、气候的融冰技术。
除了技术需要改进,在人员及相关部分的工作上也需要极力的配合,比如完善高压输电线路的监测系统,对覆冰现象进行实时监控,结合地区的气候、环境位置、覆冰的成因等多種问题进行研究,并收集、记录观测到的覆冰现象数据,给技术的改善工作提供强有力的资源,创造机器人除冰等这种全新的融冰方式。改进融冰技术中,架空线路绝缘化的方式也是较好的一种改造方式。
设计输电线路时要对极力预防雷电灾害的现象,因为架空绝缘化技术会对雷电的反击产生一定程度上的影响。在改造实施过程中要充分考虑到人员安全的保护措施及架空线路对输电线路的影响导致的意外情况的发生,因为这种融冰技术的改造会对供电设备系统产生相对的影响,会有可能致使输电系统的短路及断裂情况的出现,从而威胁到施工人员的生命安全。
结束语:总而言之,在实践过程中,高压输电线路覆冰现象对高压输电的影响极大,是我们要攻克的一道难题。技术上的不足,需要我们共同去改进,改进的过程要结合我国供电系统的规章制度、输电线路的设计及使用等实际情况,绝对不能盲目照搬不符合我国输电线路的技术。改造融冰技术,完善输电系统,保证输电线路的安全稳定运行,创建安全合理的城市供电市民用电,是我们共同的目标。
参考文献
[1]高昱峰,孙黎鹏,王晓东,姚钢,崔恒军.电网输电线路覆冰分析及防治措施研究[J].电工技术,2016(06):64-65+74.
[2]李永坚.输电线路覆冰舞动分析及防治措施[J].企业技术开发,2015,34(29):104+107.
[3]高昱峰. 浙江电网输电线路冰灾分析及防治措施研究[D].华北电力大学,2015.