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        架空送電線路導線覆冰破壞問題分析

        2021-05-16 22:58:55劉師義
        電子樂園·中旬刊 2021年6期
        關(guān)鍵詞:架空輸電線路

        劉師義

        摘要:在電力系統(tǒng)中,架空輸電線路是電力傳輸?shù)闹匾M成部分,但在其運行過程中,線路覆冰成為不可忽視的威脅,尤其是在南方冬季,覆冰問題更為嚴重,嚴重的線路覆冰可能會造成大面積停電、倒塔等事故。然而,隨著遠程在線監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展,架空輸電線路的監(jiān)測、報警甚至除冰問題可以更加智能化地解決。

        關(guān)鍵詞:架空輸電線路;覆有冰的電線;損壞問題分析研究

        1結(jié)冰機理

        一般在冬季和早春,當溫度同時達到5-0°C時,風速約為3至15 m/s,如果有霧天氣或細雨天氣,輸電線路會出現(xiàn)釉面冰,如果溫度升高,此時釉面開始融化,溫度不再降低,只是在冰融化到不存在;但如果氣溫突然下降,甚至開始進入雨雪天氣,剛出現(xiàn)的霧凇就會繼續(xù)增多的現(xiàn)象,導致厚冰的出現(xiàn),如果氣溫不斷降低到-18-1°C,在厚冰之前,就會有霧凇的產(chǎn)生和增加。如果在上述過程中,反復的氣象條件,會使霧凇和霧凇在線路表面交替增加,而冰的融化會導致其密度增加,形成對線路危害更大的混歌。覆冰后的輸電線路形狀不是理想的均勻圓柱形,主要類似于橢圓形、D形或松針形。在迎風側(cè)產(chǎn)生的第一排冰,在風向沒有太大變化的情況下,會出現(xiàn)迎風冰不斷增加的現(xiàn)象,逐漸增厚,直到冰側(cè)達到一定厚度,導致在重力線下,隨著迎風線的不斷變化,冰面上的線會逐漸變成類似的橢圓形圓柱體,一般來說,結(jié)冰的形狀受傳輸線直徑的影響。直徑越小,直線翻轉(zhuǎn)的可能性越小,形狀越類似于圓。如果管線沒有翻轉(zhuǎn),結(jié)冰形狀將為D型。

        2線路履冰的注意事項

        在建立輸電線路之前,必須充分考慮輸電線路的設置環(huán)境,然后根據(jù)當?shù)貙嶋H情況制定最有效的施工方案和施工規(guī)劃。特別是在我國北方,冬季時間長,氣溫很低,雨雪過后路面結(jié)冰的概率很大,這將導致輸電線路在低溫作用下,其表面絕緣層斷裂問題,導致輸電線路局部短路問題,這嚴重影響了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。因此,電力企業(yè)必須高度重視這一問題,有效解決冬季輸電線路可能出現(xiàn)的覆冰問題。為此,電力企業(yè)必須加強冬季輸電線路的檢查,尤其是雨雪過后,必須加大檢查力度,加強檢查次數(shù),以盡可能避免覆冰造成的絕緣層破損。如果一些輸電線路在實際檢查過程中出現(xiàn)結(jié)冰問題,相應的電力企業(yè)必須及時處理實際結(jié)冰情況。最常見的處理方法是在輸電線路上使用短路電流法,進一步提高輸電線路本身的溫度,從而融化附著在輸電線路表面的冰。需要特別注意的是,在輸電線路解除覆冰問題后,不允許采取人工除冰的方式,這也是為了避免人工除冰對施工人員造成人身傷害。

        3輸電線路常用的防冰措施

        3.1從設計層面

        防冰路線和角度設計。對于冰舞高發(fā)區(qū),根據(jù)現(xiàn)有冰舞高發(fā)區(qū)分布圖,可以有意識地避開冰舞高發(fā)區(qū),選擇其他走廊,以減少冰害威脅??紤]到北風是當?shù)囟镜闹鲗эL,路線的角度應盡可能小,以減少結(jié)冰造成的損害。塔式,材料設計。強化塔架設計可以有效提高塔架的抗冰損傷水平,避免冰損傷失效的發(fā)生。在導絲的選材上,可采用國內(nèi)外新型防冰導絲,對減少冰雪附著起到了很好的效果,但會增加工程造價。絕緣子的材料也可以是水和冰型絕緣子。帶有特殊涂層的導線和絕緣體也可以減少冰雪的附著。隔離齒輪設計。在無法避開線路走廊的情況下,采用隔離裝置的設計方法或減少直線桿塔數(shù)量的設計方法,可以有效提高桿塔的抗冰水平,縮短故障搶修時間。

        3.2從檢修和技術(shù)改造方面

        防冰損壞大修。在大修階段,增加桿塔雙螺母,增加雙吊點絕緣子串,安裝備用耐張線夾和預絞絲護板,加固導線吊點,及時更換污染絕緣子,有利于防冰損工作。技術(shù)革新。在技術(shù)層面,主要是針對運營中經(jīng)常發(fā)生冰害的線路段進行改線。

        3.3從檢查和監(jiān)控層面

        預防冰害從巡邏監(jiān)控層面預防冰害,主要針對線路覆冰情況,以及覆冰的嚴重程度,做到心中有數(shù),通過覆冰的嚴重程度進行預測,提前采取有效的除冰、融冰措施。特別檢查。凍雨、冰雪天氣的專項檢查是每年冬季不可避免的選擇。專項檢查線路段往年以冰雪覆蓋為主。在線監(jiān)測裝置。在冰害高發(fā)區(qū),利用安裝在塔架上方的視頻在線監(jiān)測裝置,對相應的塔架進行實時監(jiān)測,可以節(jié)省時間和精力。

        3.4提高絕緣性能,防止冰損壞

        為了改進絕緣體,一方面我們需要避免污染,另一方面我們需要避免形成冰幕。在避免污染方面,可以定期清潔和更換絕緣子,以確保其泄漏距離。為了避免形成冰幕,絕緣子的排列可以采用拼接的形式,大直徑絕緣子可以插入多個常規(guī)絕緣子中。也可采用V型、倒V型等絕緣子布置,有效防止水幕、冰幕的形成。

        3.5防止冰舞的措施

        雙擺反舞裝置。雙擺防舞器是一種成熟的鋼絲防舞器,在湖北電網(wǎng)廣泛應用,包括單分裂、雙分裂和四分裂鋼絲,對削弱舞動能量有明顯效果。備用間隔棒。荊門地區(qū)110kV南象線、110kV迎瑞線舞動頻率高,安裝有導線相間間隔棒。南象線的安裝段為單回路線路和單分裂導線,位于微氣象區(qū)。英瑞線安裝段為雙回線、雙分裂線,線路走向為自東向西。安裝相間導線間隔棒后,對防止導線抖動有很好的效果。

        3.6防止除冰失敗的措施

        防冰環(huán)安裝在電線上,用于分隔一段電線,可限制冰雪沿電線流動,同時脫落。它可以防止冰連接成一條完整的線,同時避免大面積除冰,導致大量導線反彈。

        3.7除冰和除冰措施

        (1) 機械除冰。機械除冰方法可操作性差,安全系數(shù)低,人力物力消耗大,人員技術(shù)素質(zhì)要求高,易受場地地形地貌的限制。因此,在實際操作和維護工作中會仔細考慮這種方法。(1) 熱除冰。直流融冰法是近年來推廣的融冰法,荊門供電公司采用的融冰法屬于直流融冰法。這套設備需要使用10kV電源,同時切斷解凍線電源,斷開所有無關(guān)的高低線,以免損壞其他無關(guān)設備。

        結(jié)論

        輸電線路冰損預防是一個復雜的課題,主要應以預防為主,在早期設計避免冰損區(qū)域,在無法避免的情況下,加固鐵塔,安裝防冰裝置等技術(shù)措施,最后是嚴重覆冰期的除冰融冰措施。為了防止冰害,我們需要不斷學習和應用新的技術(shù)和方法。在冰雪季節(jié),當?shù)缆凡黄教箷r,我們可以積極尋求無人機、線路保護站、當?shù)毓╇娙藛T和公眾的幫助,幫助快速找到故障點并解決問題。

        參考文獻

        [1]劉為偉.論架空送電線路抗冰害的對策[J].青海電力,2003(02):13-18

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