探究电网输电线路覆冰问题及解决措施论文_邹毅立

探究电网输电线路覆冰问题及解决措施论文_邹毅立

(广西电网有限责任公司百色供电局 533000)

摘要:此文章主要是先讲述覆冰对高压输电线路的产生因素及危害,分析防止高压输电线路覆冰的措施,后深入探讨融冰技存在的问题。希望能通过此文章,能给高压输电线路融冰技术的发展带来一点贡献,仅供参考。

关键词:高压输电线路 覆冰 问题 对策

改革开放至今,因国情需要大力发展重工业,但只求快速发展不预防不治理的模式导致了我国近年来罕见天气现象的多发。电力的发展一直是一切行业发展的基础,而在冬季多发的罕见冰雪灾害对高压输电线路产生覆冰现象,易造成电网不可安全稳定的运行,断电问题给人们的生活带来极大不便,造成经济损失,阻碍国家经济的发展速度。

1 高压输电线路覆冰的原因及影响因素

1.1 高压输电线路覆冰的原因

我国高压输电线路覆冰的原因主要有以下两点:第一点:在设计高压输电线路的输出输入走向时未能全面了解当地的环境气候,导致线路走向不能尽量的避开覆冰主要地区。第二点:在选择高压输电线路的设备、材料时未能全面考虑是否适合当地的气候,输电线路的抗冰能力、电气性能及机械性能等能否不受当时气候的影响保持相对稳定的状态。

1.2 影响高压输电线路覆冰的主要因素

高压输电线路上会覆冰是因为大气层的水蒸气在0摄氏度环境下与一定高度的高压输电新路碰撞,冰块凝结在线路上而形成的。由此可见,高压输电线路的覆冰现象的产生是受当地环境、气候温度、地理位置、设计线路高度等多方面因素的影响,那么高线输电线路覆冰现象会多发在冬季且多是北风或西北风走向的地区,覆冰现象因受高度影响,海拔越高的地区覆冰现象会更为严重,高压输电线路上的覆冰会更厚。

2 高压输电线路覆冰的危害

高压输电线路覆冰除了会导致输电线路的各种性能降、抗冰能力低、影响城市供电市民用电情况外,还会提高事故发生的概率。这是因为,高压输电线路在设计时杆塔的承受力原本是能承受住输电线的重量的,但在冬季输电线的重量会因覆冰现象的发生而增加,覆冰越厚输电线的重量越大,杆塔很有可能因为无法承受输电线的重量而倒塌,覆冰的重量还可能会导致输电线的形状发生改变,由直线变成曲线从而缩小了线路之间应有的安全距离导致漏电等事故的发生。此外,收到覆不冰的影响,高压输电线路上就会出现一层覆冰将绝缘胶与输电线线路之间融合在一起,而在输电线路温度不断增加的过程中,就会导致覆冰融化渗透进输电线路中,这就会引起短路问题,就会导致大面积的停电或是安全事故发生,严重的给人们的用电带来了影响。

3 防止高压输电线路覆冰的措施

3.1 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。

3.2 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。

3.2.1 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。

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3.2 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。

4、现有的融冰技术存在的问题及改进工作

4.1 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。

4.2 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、覆冰的成因等多种问题进行研究,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。

5、总结

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:

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[2] 李熙旸,刘春,汪煜,王宗,吴小斌.输电线路覆冰特征及其防治对策[J]. 通信电源技术. 2014(02)

[3] 蓝长盛.架空电力线路覆冰的除冰及防控[J]. 中国高新技术企业. 2014(09)

[4] 杨铭,杨湘蒙. 输电线路覆冰原因分析及优化研究[J].电气传动自动化. 2013(06)

论文作者:邹毅立

论文发表刊物:《电力设备》2017年第23期

论文发表时间:2017/12/11

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