浅议电网冬季冰害的预防

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1、浅议电网冬季冰害的预防　　摘要：为提高电网抵御自然灾害的能力，结合我国南方地区近年来电网遭受冰冻灾害事故统计和调研情况，分析了冰冻灾害事故的原因，提出了输电线路覆冰事故防治措施。　　关键词：输电线路；冰冻灾害；防治措施　　中图分类号：U665.12文献标识码：A　　1概述　　冰灾的直接原因是大范围长时间低温、雨雪冰冻天气，电网抵御恶劣天气能力的不足也是重要原因之一。应对覆冰事故时，在正确认识电网覆冰灾害特点和深入分析其形成原因基础上，全面跟踪各地区冰雪、冰冻灾害对电网设施造成的损害情况，分析线路

2、设计覆冰标准，统计历年冰雪天气覆冰实际数据，对冰灾特征进行分析，根据冰雪灾情的规律超前预防与重点治理，把灾害造成的损失降到最低限度。　　2输电线路覆冰事故原因分析　　（1）严重覆冰引起过荷载6　　在突发灾害性天气情况下，由于冰厚设计值与线路实际覆冰厚度相差较大，机械荷载超过了铁塔、导地线的结构、材料的屈服强度，导致铁塔倒塌、变形、导地线断线；塔间跨度不同，加大了铁塔两侧水平不平衡张力，造成铁塔扭曲、折倒；导地线融冰时间不一致，导致架空地线弧垂下降后与导线之间发生放电，造成线路跳闸和架空地线断线。

3、据统计，南方电网公司在08年雪灾中因覆冰造成的系统杆塔损毁12万基，受损线路7000多条，变电站停运859座。在发生倒塌的杆塔中，有90%以上的杆塔覆冰设计值在15mm及以下，而据现场实测许多线路的覆冰厚度折算到标准厚度己超过30mm，远远超过了线路设计标准。　　在冰冻灾害事故中倒塔主要是由覆冰时两侧不平衡张力造成，因此常常出现多基塔连环顺线倒塌的情况。在一些地形起伏较大的地区，线路上相邻杆塔高差较大，未覆冰时就形成了较大的两侧不平衡张力。当导、地线上覆有大量密度较大的雨凇覆冰时，杆塔两侧的不平

4、衡张力加剧或不同期脱冰，当杆塔不能承受此荷载时，杆塔的薄弱部件开始损坏变形，最终导致导地线掉落或杆塔倒塌。　　（2）绝缘子串覆冰闪络　　绝缘子覆冰或被冰凌桥接后，绝缘子串覆冰过厚形成冰桥使冰闪电压降低。绝缘强度下降，泄漏距离缩短；融冰过程中冰体表面的水膜会溶解污秽物中的电解质，提高融冰水或冰面水膜的导电率，引起绝缘子串电压分布的畸变，从而降低覆冰绝缘子串的闪络电压，形成闪络事故。　　明绝缘子串型对冰闪有一定的影响。统计表明，冰闪基本上发生在悬垂串，很少发现耐张和V型串绝缘子发生冰闪。其原因是：　

5、　①耐张串和V型串上冰凌不容易桥接伞间间隙；　　②该串型本身自清洗效果好，串上积污量少；　　③融冰时该串型上难以形成对冰闪发生至关重要的贯通性水膜。另外，冰闪还具有明显的阶段性，一般都发生在熔冰期。　　（3）覆冰导线舞动6　　在一定条件下，覆冰导线受稳态横向风作用，可引起大幅低频振动，即舞动。不均匀覆冰使导线舞动、导线断股及杆塔倾斜或倒塌等现象。冰灾发生的导线舞动大多是由于不均匀覆冰在风的激励下，导线产生低频率（0.1～3Hz）、大振幅自激振动。长时间的舞动导致导线、绝缘子、金具和铁塔受到异常不

6、平衡冲击而疲劳损伤，以及造成导线相间和相对地闪络，严重威胁电网的安全运行。　　3输电线路覆冰的防治　　（1）加强冰区划分与冰情监测　　我国目前尚缺乏对输电线路覆冰概率分布进行必要的统计和分析。冰区划分直接关系到线路设计参数的合理取值。应在冰害多发生地区建立冰情监测站，冰灾杆塔设置覆冰监测点，对不同天气、电压等级、线径以及不同型绝缘子下的覆冰状况进行长期监测，结合气象资料和数据，为划分冰区提供第一手资料。　　（2）加强骨干网架的路径选择和设计　　为保证在极端覆冰气候下同一输电通道中骨干网架仍能正常

7、运行，当线路通过重覆冰区成为不可避免时，应力求"避重就轻"。即进行路径选择时，应尽量做到避开最严重的覆冰地段，线路宜沿起伏不大的地形走线，尽量避免横跨垭口、风道和通过湖泊、水库等容易覆冰的地带；翻越山岭时应避免大档距、大高差，沿山岭通过时，宜沿覆冰季节背风或向阳面走线，应避免使转角点架设在开阔的山脊上，且转角角度不宜过大，如遇台地宽窄不一、不连续时，则注意选取云雾不连续地段，达到减少覆冰概率和减轻覆冰程度的目的。6　　（3）合理采用防冰、除冰措施　　①热力除冰法。加大负荷电流或用短路电流来使导线

8、温度升高，使覆冰融化，或是使冰雪在导线上无法积覆。不带负荷短路加热导线融冰方法最为完善，在我国应用较为广泛。　　②人工机械方法除冰。我国最常用的是人工除冰方法，用木棍、竹竿等最原始的工具对最严重的覆冰线路进行敲击，除去线路上的覆冰。另一种方法是利用起重机、绝缘作业工具车或带电直接作业方式除冰。由人力在地面操作拉动滑轮在线路上滑动来铲除线路覆冰的方法，在我国并不经常采用。　　（4）绝缘子串冰闪防治。　　防冰闪应防止大量伞裙被覆冰所桥接，根据冰灾情况统计表明，冰闪频发线段宜采用V型串、倒V串等合适的