王慧輝 國網(wǎng)福建省電力有限公司泉州供電公司
冰害事故主要原因是由于氣候惡劣對輸電線路造成的影響。例如,輸電線路遇到低溫、冷暖空氣對流、空氣濕度較高以及大風(fēng)天氣影響,輸電線路的正常運(yùn)行就會(huì)造成不同程度的破壞,無法順利安全進(jìn)行供電工作。通常情況下,南方地區(qū)雨水天氣影響較多,北方地區(qū)受到降雪等氣候寒冷影響較大,尤其在山區(qū)等地方,常受到大雪影響,一方面輸電線路受到寒冷天氣影響,另外一方面在積雪覆冰等情況對檢修等工作提供了更大阻礙。這些就是常見的冰害事故產(chǎn)生原因。
我國北方地區(qū)由于受到雨雪天氣影響,一般情況會(huì)造成線路便面覆蓋冰層,長時(shí)間情況下會(huì)造成線路負(fù)荷過重;據(jù)統(tǒng)計(jì),北方冬季雨雪覆蓋在輸電線路的厚度可達(dá)75mm,嚴(yán)重情況覆蓋厚度可達(dá)到100mm甚至更高,并可能會(huì)出現(xiàn)塔桿。在這種情況下,會(huì)導(dǎo)致輸電線路負(fù)荷較大,出現(xiàn)電力事故或供電中斷,嚴(yán)重情況可能會(huì)出現(xiàn)生命安全的影響。近年來由于自然災(zāi)害情況發(fā)生較為頻繁,導(dǎo)致輸電線路出現(xiàn)了不同程度的損害,當(dāng)塔桿無法承受積雪的重力,導(dǎo)致輸電線路受損。尤其是較為老舊輸電線路,更是病害問題高發(fā)線路段。
在寒冷天氣的影響下,都會(huì)導(dǎo)致輸電線路薄弱元件的損害,尤其是老舊線路更為嚴(yán)重,或發(fā)生不同程度的變化。這種情況下都會(huì)造成輸電線路運(yùn)轉(zhuǎn)異常,加之輸電線路在結(jié)冰、線路互相糾纏和碰撞的影響下,可能出現(xiàn)電流互通的安全隱患,從而可能會(huì)出現(xiàn)輸電線支架從地基上塌陷等情況,造成更為嚴(yán)重的安全事故問題。
在高寒且海拔較高的山區(qū),會(huì)對輸電線路損害情況更加嚴(yán)重。經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)電線塔、電線桿倒塌的問題。一方面這些地區(qū)冬季較為寒冷,輸電線路、電線塔容積堆積較厚的冰層;另外一方面受海拔影響,容易發(fā)生電線桿倒塌,且檢修難度較高。例如我國北方嚴(yán)寒地帶、青藏高原等地域;由于山頂海拔較高,容積造成的積雪堆積,如果兩側(cè)電線桿海拔較低,由于不同的重力影響、張力不平衡,很容易造成電線桿倒塌或嚴(yán)重傾斜,出現(xiàn)嚴(yán)重安全隱患。
線路跳閘的關(guān)鍵原因主要有單方面,第一點(diǎn)是由于空氣中的灰塵、雜物較多,空氣中的塵埃物質(zhì)漂浮,法制電離子過多,從而造成跳閘;第二點(diǎn)是由于下雨時(shí)由于雨水中可能隨著雨水沖刷、凍雨,覆蓋在輸電線路上面,加重輸電線路重量,在絕緣子傘群形成冰橋,當(dāng)天氣變暖冰橋融化,因此導(dǎo)電率增加,將會(huì)降低絕緣子的絕緣性。整個(gè)輸電線路下方的地區(qū)由于空氣間隙鹽串電壓分布極不平均,導(dǎo)致局部首先起弧。絕緣子串型明顯影響冰閃的發(fā)生率,冰閃基本上發(fā)生在懸垂串,而對于耐張和v 形串絕緣子地區(qū)發(fā)生冰閃的現(xiàn)象概率與絕緣子本身的結(jié)構(gòu)是有關(guān)系的,這是因?yàn)槟蛷埓?v 形串上的冰,不容易橋接間隙,其次是因?yàn)樵摯斜旧淼那逑葱Ч^好,串上所積累的污穢物質(zhì)較少,再次在融冰過程時(shí),耐張型.和v 型串上難以形成對冰沙發(fā)生至關(guān)重要的融通性水膜。第三當(dāng)面是受周圍環(huán)境溫度影響,一般而言,跳閘與周圍環(huán)境溫度是直接相關(guān)的,比如在溫度較低的夜間環(huán)境時(shí),容易導(dǎo)致結(jié)冰,并沿絕緣子串的冰柱表面附著。
塔站建設(shè)的根本意義就是在于穩(wěn)定輸電線路,保護(hù)輸電線路的正常運(yùn)行。通過加強(qiáng)塔站的強(qiáng)化建設(shè),在環(huán)境惡劣、海拔較高等地區(qū),能夠有效提升輸電線路的安全性。例如,通過對線路覆冰厚度的檢測,可以加強(qiáng)增加塔桿,加強(qiáng)輸電線路塔站的建立。通過加強(qiáng)塔站建設(shè)能夠有效緩解塔桿受到覆冰重壓的問題,以及避免坍塌事故。以及通過及時(shí)應(yīng)用更為科學(xué)的塔桿基站的保護(hù)技術(shù),對地線支架進(jìn)行及時(shí)檢修和補(bǔ)救,降低安全事故發(fā)生,確保供電順利。
跳閘問題是輸電線路工作運(yùn)行過程中較為嚴(yán)重的問題,在問題不嚴(yán)重的地段可以采用相同盤的v 形串,增加雙串聯(lián)的串結(jié)距離。加大對積污、覆冰和絕緣子串的研究力度,在試驗(yàn)中研究不同積污、不同絕緣子串和不同覆冰的狀況等,同時(shí)要考慮到絕緣子串的冰閃現(xiàn)象和冰閃現(xiàn)象的特征,避免出現(xiàn)冰閃事故。著重研究500kV 倒串絕緣子的機(jī)械受力情況和電氣閃絡(luò)的特征,提高輸電線路中線路安裝技巧,有效的避免大范圍病害對輸電線路的影響。
在進(jìn)行輸電線路設(shè)計(jì)時(shí),需要對覆冰區(qū)域進(jìn)行調(diào)查,并通過技術(shù)分析,避開嚴(yán)重的病害區(qū)域,并設(shè)計(jì)起伏較低的地形進(jìn)行線路安排。需要進(jìn)行避冰的主要地區(qū)包含:需要翻越山嶺,較大低于差異;風(fēng)道、湖泊等較為容易覆冰的地區(qū)。設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮地形、氣象以及充足的抗冰強(qiáng)度,避免輸電安全事故發(fā)生。
對于病害預(yù)警系統(tǒng)增強(qiáng)建設(shè),對于現(xiàn)場圖像、風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度、輸電線張力、輸電線重力、絕緣子傾斜角度等具體參數(shù)。通過對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,并設(shè)置系統(tǒng)響應(yīng)判斷數(shù)據(jù),提出報(bào)警預(yù)告,提前進(jìn)行病害風(fēng)險(xiǎn)預(yù)告。
通過上述討論,輸電線路的覆冰問題對電力系統(tǒng)有著嚴(yán)重的安全隱患影響,因此,首先在進(jìn)行輸電線路設(shè)計(jì)時(shí),如果能夠通過避開危險(xiǎn)地區(qū),應(yīng)當(dāng)首先避開嚴(yán)重的病區(qū);其次,如果不能進(jìn)行充分的避冰設(shè)計(jì),要確保抗冰能力,增強(qiáng)管理系統(tǒng);同時(shí)要增強(qiáng)冰害預(yù)警系統(tǒng)的建設(shè),及時(shí)的對覆冰進(jìn)行消除,提前防止冰害造成的影響,確保輸電線路的安全運(yùn)行。保障輸電線路的正常運(yùn)行,是保障人們生活水平的正常的基本條件,因此加強(qiáng)輸電線路的安全運(yùn)行尤為重要。