输电线路覆冰在线监测系统的研究现状

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1、第36卷第10期华电技术Vol_36No．102014年10月HuadianTechnologyOct．2O14输电线路覆冰在线监测系统的研究现状南福军(中航天建设有限公司，北京100070)摘要：介绍了输电线路覆冰的原因、种类和危害，梳理了输电线路覆冰过程的一些研究模型及国内外覆冰导线状态检测技术的研究现状，根据其应用情况和存在的不足，提出了相应的改进措施。关键词：输电线路；线路覆冰；数学模型；在线监测中图分类号：TM75文献标志码：B文章编号：1674—1951(2014)10—0023—04

2、然现象。影响覆冰状态的因素有多种，包括气象条O引言件、搭建输电线路的位置以及地形、地貌等。一旦空电力系统的安全、稳定依赖完善的检测技术，智气湿度及温度达到一定条件，借助风力的作用，这些能电网的建设也要依靠完善检测技术的有效支撑。空气中的水滴就会被吹向输电线路，慢慢地就会造在输变电系统中普遍存在着输电线路覆冰的现象，成大面积的输电导线覆冰。输电线路一旦覆冰，就有可能导致杆塔倾斜甚至倒1．2输电线路覆冰的分类塌、导线舞动等一系列问题，会极大地影响人们正常根据冻结性质，输电线路覆冰可分为冻雪、混合的生产

3、和生活，给国家和人民带来难以估量的经济冻结、雾凇、雨凇4种类型。其中，雨凇类输电线路损失。覆冰的危害最大，因其比较坚硬，易结冰、易附着；冻由于我国陆地面积宽广，经纬度跨度大，山岭、雪类输电线路覆冰危害较轻，成分以雪片为主；雾凇盆地、平原等地形错综复杂，从世界范围来看，是遭类输电线路覆冰，是由水气升华凝结而成的结晶体；受输电线路覆冰灾害比较严重的国家之一。2005混合冻结类输电线路覆冰，是由雨凇和雾凇混合年春节期间，湖南、湖北以及重庆地区，出现了严重形成j。的冰灾，此次冰灾影响范围大、持续时间长、覆

4、冰程度重，现场实测结果显示，导线覆冰的一般厚度达到根据覆冰横截面，可将输电线路覆冰分为圆形、40～80mm，局部达到100mm，共造成17条供电线椭圆形、翼形和新月形等。根据输电线路覆冰的路瘫痪，影响生产和生活长达1个多月，仅湖南省就发展过程，可将输电线路覆冰分为湿增长过程和干有700多万人受灾，直接经济损失超过lO亿元J。增长过程。2008年春节期间，我国多个省市遭受了大范围的雨1．3输电线路覆冰的危害雪冰冻天气，南方多个省市的输电线路被厚冰覆盖，输电线路一旦覆冰，将会产生诸多难以弥补的不断出现

5、断线、倒塔等电力损害事故，很多地方出现危害，严重影响人们的正常生产、生活L6J。大范围停电现象，不仅影响了人民群众的正常生产、(1)造成杆塔损坏甚至折断。输电线路上的导生活，也给我国带来巨大的经济损失J。因此，研线覆冰超过一定厚度，会使杆塔压力承载超重，一旦究输电线路覆冰的在线监测系统，是一件非常必要超过临界值，有可能导致杆塔倾斜甚至折断。而且具有现实意义的工作。通过检测系统及时检测(2)导线跳跃，短路跳闸，供电中断。在输电线输电线路的覆冰情况，利用针对性的维护和抢修技路中，有一些导线是垂直排列的

6、，如果下面的输电导术，保证我国电力网络系统稳定、安全运行。线先行脱落覆冰，会引起下层导线跳跃，造成供电系1输电线路覆冰的原因、分类及危害统短路，形成跳闸，供电就会中断，影响人们的正常生产、生活。1．1输电线路覆冰的原因(3)导线下垂，引发接地事故。一般遭受覆冰导线覆冰是一种随机发生、不能人为控制的自灾害时，输电线路不同导线段的覆冰厚度是不同的，这样就会引起导线不同程度的下垂，绝缘子串将会收稿日期：2014—05—19；修回日期：2014—09—18随之倾斜，有可能引发接地事故。-24·华电技术第3

7、6卷2输电线路覆冰过程的数学模型3输电线路覆冰在线监测系统概述目前，国内外在研究覆冰演变趋势预测方面，利3．1输电线路覆冰在线监测技术用了很多数学建模方法，取得了一定的理论成在我国，输电线路覆冰情况的检测主要靠人工果J。在覆冰研究领域，目前常用的数学模型基本长途巡查输电导线，这种方式受地理环境、天气状况上有3类。等因素影响较大，检测效率非常低，而且周期很长。2．1以热力学机制为基础建立的数学模型【8随着科技的进步，我国开始建设500kV高压输电线覆冰与热力学密切相关，它是一个热量交换和路，自200

8、8年春节期间发生冰雪灾害之后，我国开传递的过程，液态的水滴释放热量后固化形成晶体，始逐步重视输电线路覆冰监测技术的研究与应用，进而在输电线路上形成覆冰。覆冰的具体状态(晶其手段主要是从国外引进、借鉴一些先进的技术，由体形状、厚度或密度等)与热平衡状态紧密相关。于时间短，自主开发的成熟技术相对较少。就目前以热力学机制为基础建立的数学模型，主要研究热的技术手段而言，覆冰导线的监测产品可分为以下力学的能量平衡关系，进而获得输电导线上覆冰的几类：导线应力测量法、倾角一弧垂法、水平张力一厚度