清远地区高压输电线路覆冰调查分析

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1、交流材料之十七广东省清远地区高压输电线路覆冰调查分析电力设计院目次1前言...................................................12清远地区高压输电线路覆冰受损情况.........................13清远地区高压输电线路受损原因.............................64如何提高输电线路抗冰能力和拟采取的措施...................64.1提高输电线路抗冰能力.....................................64.2覆冰区线路可采取的措施..

2、................................125结束语..................................................131前言2008年1月下旬，广东省清远市北部连州、连山、连南及阳山(以下简称“三连一阳”)地区遭遇罕见的雨雪冰冻灾害，该区域的8条220kV线路及多条110kV线路均遭到不同程度破坏，损失惨重。造成这次冰灾的主要原因是覆冰厚度超过了线路设计允许范围，且影响范围大、持续时间长、涉及面广。针对该区域的线路加固以及以后线路的设计，如何合理的选择覆冰厚度，保证该区域电网安全、可靠、经济运行，是

3、目前亟需解决的问题。2清远地区高压输电线路覆冰受损情况清远市位于广东省北部，西侧毗邻广西壮族自治区，北接湖南省，本次冰灾的地区为地处清远北部山区的“三连一阳”四个市县，自北向南分别为连州市、连南县、连山县、阳山县，该地区属亚热带季风气候区，四季变化明显，夏热冬冷。全年降雨量充沛，但降雨量的年内分配很不均匀，冬春之间较为寒冷，结冰期较短。季风盛行，全年盛行偏北风，尤其是冬季偏北风占很大比例，年内风向随季节转换明显，大致4～8月盛行东南风，9月～次年3月盛行东北偏北风。冬季受北方强冷空气的侵袭，会出现霜冻和结冰现象，有降雪记录。本次冰灾，清远市西北部“三连一阳”四

4、个市县覆冰情况严重，杆塔受损280基，其中地线支架变形59基、横担变形32基、倾倒189基，详见下表。1杆塔塔受损情况列表受损部位安螺线连安线连阳甲线连阳乙线螺清线螺回线小计地线支架变形10111982959杆身及横担倾斜变形97970032倒杆646516710189小计8324798237280通过对本次冰灾调查分析，可发现本次受损线路的特点如下：1)倒杆、倒塔范围广，杆塔受损严重(见下图)，串倒情况常有发生，##如某220kV线路55～64耐张段长4.3km，10基杆塔全部倾倒。2)受损线路海拔基本处在300m以上(见下图)，当海拔高度在400m时，线路

5、导地线覆冰特征非常明显；随着海拔高度的增加，覆冰情况愈来愈严重。2低处无冰，高处有冰3)本次冰雪凝冻天气较为罕见，覆冰厚度大(见下图)，根据我们对当地众多村民的了解，属历史上罕见的冰雪凝冻天气，且灾害天气持续时间长。覆冰的发生是突然的、不可预见的，对送电线路设计、运行及维护来讲，难以采取及时、针对性强地必要的措施，只能事后采取补救，相对是比较被动的。3覆冰厚度达40～50mm4)地势较低、比较开阔的地方，覆冰相对比较轻微。从调查情况来看：地形、位置、山坡朝向及温度、湿度等出现特殊变化，是造成本次清远北部地区形成强烈覆冰的充要条件。5)山坡的阴面覆冰较为严重，阳

6、面覆冰较轻。为了总结出可循的规律，我们利用极值Ⅰ型分布函数对近年的覆冰数据进行分析，求得各区域的覆冰厚度，并通过对受损线路的调查以及该地区村民的走访，绘制了该地区的覆冰分布图，如下。453清远地区高压输电线路受损原因输电线路覆冰后，会产生以下几种情况导致线路受损：1)杆塔荷载增大，超过设计使用条件。线路覆冰后，垂直荷载大，杆塔两侧电线由于不均匀覆冰也会产生一定纵向不平衡张力，同时再考虑风荷载的作用，使杆塔的受力情况相当严重，当荷载超过设计使用条件时，杆塔必将破坏。2)在严重覆冰时，因为冰载过大使电线弧垂大幅度增加，导线对地或周围其他物体(如树木、建筑物等)的安

7、全距离减小，当该距离不满足电气间隙要求时导线将会对地或树木放电而烧断导线。3)在覆冰融化期间，铁塔两侧导线可能会产生不均匀脱冰而产生不平衡张力，当其超过杆塔的也有可能使铁塔倒向一边。有些线路虽然没有倒，但是也由于覆冰超设计条件时，杆塔也会向一侧倾倒。另外脱冰舞动也会造成杆塔的破坏。此外断线更多是因为杆塔串倒而拉断导线的。4如何提高输电线路抗冰能力和拟采取的措施4.1提高输电线路抗冰能力首选应从设计角度或层面上对重覆冰地区的高压输电线路设计方法及其特殊性应从主观上重视，其次应根据现有规程、规范或规定要求，从技术上采取必要的措施，来根本地解决覆冰问题，提高输电线路

8、的抗冰能力及安全可靠性。下面结合本次清