35 kV线路融冰方案的优化

冰雪灾害中,输电线路覆冰严重,为确保电网安全稳定运行和对用户的正常供电,应及时有效地对覆冰线路融冰。在2008年1月南方的冰雪灾害中,实施传统的串接多线路的35 kV线路融冰方案比较困难,为此文章对上述融冰方案在实际应用中遇到的问题进行了分析,针对这些问题及35 kV线路覆冰的特点,提出了一种临时安装配电变压器对35 kV线路覆冰段融冰的方案。实际应用结果表明,该方案的融冰效果较好。     

冰雪灾害对电网的影响及防范措施

2008年1月中旬以来,我国南方地区先后出现历史罕见的低温、持续雨雪冰冻天气,给输变电设施带来大面积覆冰,造成电网大范围倒塔、断线和闪络事故,电力设施大范围损毁,电网遭到严重破坏。为深入分析这次冰雪灾害对电网造成的影响,分析了电网冰灾原因,即主要是罕见的极端天气使线路覆冰值大大超过了设计标准值;对冰灾进行了反思,提出了电网防冰、除冰的防范措施。     

基于短期覆冰预测的电网覆冰灾害风险评估方法

冰雪灾害会严重影响电力系统的安全稳定运行。为准确评估覆冰情况下电网所面临的风险,提出了基于短期覆冰预测的电网覆冰灾害风险评估方法。该方法根据覆冰预测系统预测得到未来数天内的输电线路覆冰厚度,根据时变结构可靠性理论建立了输电线路时变失效率模型,建立了考虑融冰装置的输电线路修复时间模型与融冰装置使用间隔时间的模型;针对传统序贯蒙特卡洛法难以反映覆冰线路时变失效率的问题,提出一种可考虑时变失效率的序贯蒙特卡洛模拟法,并将其用于覆冰灾害下的风险评估。以IEEE RTS-79系统为研究对象,验证了所提模型与方法的有效性;分析了覆冰预测间隔时间和融冰装置数量对电网风险的影响,并给出了相关建议。     

湖南院研制的新型线路直流融冰装置现场试用成功

我国南方长时间的冰冻天气,造成湖南省电网输电线路严重覆冰,导致大面积断线、倒塔,对电网的安全稳定运行带来了极大的破坏。湖南省电力试研院针对输电线路覆冰问题,日夜攻关,提出用直流融冰的解决方案,研制了新型线路直流融冰装置,在国内首次现场试运成功。     

电网大面积冰灾分析及对策探讨

为提高电网抵御自然灾害的能力,分析了2008年1月中旬至2月上旬我国南方地区电网发生大面积冰灾的特点及原因。认为持续的雨雪冰冻天气带来的绝缘子严重覆冰、覆冰产生的过荷载、不均匀覆冰等,导致了电网发生倒塔断线、冰闪跳闸、导线舞动、设备损坏、电网解列、大面积停电等冰灾事故。结合电网遭受破坏后出现的问题,提出了应从冰区划分、路径选择、线路设计及改造、冰闪防治、应急运行方式、融冰技术等方面采取对策和措施,以防止和减少严重覆冰对电网造成的破坏和影响。并针对此次电网大面积冰灾的特点提出了今后的研究重点,包括冰情监测及预警、杆塔破坏特性、线路设计参数及标准、绝缘子冰闪特性、防冰材料、除冰手段、融冰装置等。建议从多个环节开展全方位研究。     

保障直流融冰装置现场操作安全的措施

自2008年以来,每年冬季长时间持续的低温雨雪冰冻天气,造成部分地区线路断线、杆塔倒塌,电力供应中断,给国家和人民造成巨大的经济损失。为解决线路的覆冰问题,确保电网的稳定运行,南方电网公司及国家电网公司在多座变电站安装了直流融冰装置,对覆冰线路进行直流融冰。直流融冰装置的投运,增强了电网的抗冰能力,保证了在低温雨雪冰冻天气中线路持续稳定运行的能力。直流融冰,是指利用直流融冰装置整流后输出的直流电流在导线电阻中产生热量,使输电线路覆冰融化。随着电网直流融冰装置的广泛使用,为有效管控直流融冰现场操作的正确性,确保现场操作过程中不发生人身、电网事故,不发生误操作事故,     

高压架空输电线路除冰方法综述

输电线路覆冰和积雪常会引起线路的跳闸、断线、倒杆、绝缘子闪络和通信中断等事故,已经成为许多国家电网面临的共同问题,我国是输电线路覆冰最为严重的国家之一,线路冰害事故发生的概率居世界前列。2008年年初我国南方大面积冰雪灾害再次给国民经济和社会生活     

±500kV直流输电线路地线融冰方案研究

覆冰灾害天气会对电网造成极大破坏,引发大面积停电。地线融冰技术是一项防止倒塔、铁塔受损和断线等事故发生的有效方法。文章以±500 kV云贵直流线路工程为依托,利用换流站已配置的地线融冰装置,对地线融冰电流选取、接线方案选择、绝缘配置以及附属设施等进行深入分析和研究,提出了合适的地线融冰技术方案,为后续超高压直流输电线路地线融冰的设计提供参考。     

220 kV线路融冰方案的改进

2008年1月,湖南等南方省份发生了严重的冰雪灾害,220 kV线路覆冰严重。在此次冰雪灾害中,实施传统的高电压等级串多线路的220 kV线路融冰方案比较困难。文章对上述融冰方案在实际应用中遇到的问题进行了分析,针对这些问题提出了一种通过降低融冰电压等级对单一线路进行融冰的新的融冰方案。实际应用结果表明,采用新方案的融冰效果较好。     

浅析都匀电网110kV线路方式融冰与交流短路融冰特点

都匀电网冬季易发凝冻灾害,110kV线路应及时根据覆冰跟踪情况安排融冰以避免发生因覆冰导致线路倒杆的事故。根据都匀电网2011年初凝;东期间实施的110kV线路方式融冰和交流短路融冰的实际情况,分析并总结了都匀电网110kV线路采用的两种融冰方式的特点及今后需要改进的方向,并对未来都匀电网融冰规划提出意见及建议。     

农村配电网线路融除冰方法研究

农村配电网线路数量众多、分布广泛,多处于环境恶劣的微地形微气象高寒山区,易遭受雨雪冰冻天气的影响出现倒杆断线,线路融除冰是解决其覆冰倒杆断线的有效方法。文章结合湖南地区多年抗冰的经验,系统地介绍了农村配电网抗冰方法,包括交直流融冰方法、交直流融冰装置以及人工除冰方法。针对农村配电网特点,提出了一套全方位的农村配电网融冰体系及融冰原则,可有效指导农村配电网线路的抗冰工作,融除冰方法和体系在湖南小沙江地区应用良好,起到了明显的效果。     

交流输电系统直流融冰装置设计及其应用

为了应对越来越频繁的冰灾,减少覆冰造成的电网设备破坏,避免大面积断线倒塔,进行了直流融冰装置的研发和应用。根据各电压等级架空线路直流融冰参数分析结果和人工气候试验室试验结论,提出了适用于我国电网交流输电线路的直流融冰技术方案。基于直流融冰关键参数研究结果,针对直流融冰的特殊性和变电站实际情况,提出了带专用整流变压器的12脉动直流融冰装置和不带专用整流变压器的6脉动直流融冰装置这2种经济实用的拓扑结构,完成了样机研发和现场试验。根据实际应用效果,进行了直流融冰装置的推广应用。2009—2012年覆冰期直流融冰装置在国内特别是南方电网的实际应用表明,这种直流融冰装置显著提高了电网抵御冰灾的能力。     

冬季覆冰—电网安全的杀手

今年1月12日以来,受强冷空气影响,我国长江中下游及其以南地区出现入冬以来最大幅度的降温和雨雪天气,这是该地区近50多年来最严重的一次雪灾。湖北、湖南、江西、安徽、贵州、云南、广西、广东等地区的电网均遭受了历史上最严重的覆冰灾害。南方电网区域内受冰雪灾害影响,5900多条输电线路故障停运,其中贵州省就有4400余条。多次发生断线、倒塔事故。     

湖南电网2008年冰雪灾害调研分析

2008年1月,我国华中、华南等地区遭受了严重的冰雪灾害,湖南省电网在此次冰冻事故中受灾尤为严重。为此,中国电力科学研究院组织了专家考察组赴湖南省进行了实地调研。作为此次调研的总结,文章论述了湖南电网覆冰闪络、倒塔、断线、变电设备受灾等情况,并总结了冰灾中采取的措施。对湖南电网受灾原因的分析表明,罕见气象条件是本次电网大面积受灾的主要原因。在湖南电网冰灾事故中,覆冰程度大大超出设计容许范围,需要合理提高输电线路防覆冰设防标准,同时防冰闪的外绝缘设计以及变电站的防冰技术也有待加强。     

冰区分布图绘制技术研究

分析总结了电力系统覆冰雪灾害事故形成机理,调研了大量电力系统历史运行数据、气象数据和地形数据,以此为依据提出了冰区分布图的绘制依据,并绘制了京津唐冰区分布图。根据覆冰雪事故形成机理的不同,创新性地将冰区分布图区分为倒塔断线冰区图、覆冰雪闪络冰区图、线路舞动冰区图,所绘制的冰区图冰区划分合理,适应了规划、设计、运行等不同单位、部门对电网的建设和运行维护工作的不同需求。     

我国南方地区电网大范围覆冰灾害的特点分析与防治措施

根据2008年初我国电网发生冰灾的事故统计及现场调研情况,文章从气象、地理及电网设施故障等方面总结了造成此次电网覆冰灾害的特点,并进行了原因分析。分析认为绝缘子严重覆冰后爬距大幅减小以及冰中存在的污秽导致了线路频繁冰闪,线路实际覆冰厚度显著超过设计值,荷载过大引发了倒塔和断线,不均匀覆冰导致了导线舞动以及变电设备损坏。结合电网遭受破坏所反映出的问题,提出应从冰区划分、路径选择、线路设计及改造、冰闪防治、应急运行方式、防冰融冰技术等方面采取防治措施或开展相应研究,以提高电网在极端气候条件下的安全运行水平。     

500kV输电线路覆冰闪络故障原因分析及防范措施

大兴安岭地区某500 kV输电线路发生了覆冰闪络故障。分析认为由于该输电线路所处区域为垭口地形,每年换季时节多出现雨雪天气,极易形成雨凇覆冰桥接复合绝缘子闪裙,引发覆冰闪络故障。并提出了在微地形微气象区,500 kV输电线路宜采用大伞隔断的防冰复合绝缘子或插花串,尽可能采用V形串或倒V形串防止冰凌桥接形成闪络通道,以及配置输电线路融冰装置,防止导地线覆冰断线等提高输电线路抗冰能力的防范措施。     

冬季覆冰—电网安全的杀手

今年1月12日以来,受强冷空气影响,我国长江中下游及其以南地区出现入冬以来最大幅度的降温和雨雪天气,这是该地区近50多年来最严重的一次雪灾。湖北、湖南、江西、安徽、贵州、云南、广西、广东等地区的电网均遭受了历史上最严重的覆冰灾害。南方电网区域内受冰雪灾害影响,5900多条输电线路故障停运,其中贵州省就有4400余条。多次发生断线、倒塔事故。送电线路上覆冰种类较多,有雨淞、雾淞、混合淞、湿雪、冻雨覆冰和冻雾覆冰等,影响导线覆冰的主要气象因素有气温、空气湿度和风。一般来说,最易覆冰的温度为-8℃～0℃。若气温在-20℃～15℃或更低时,水滴将变成雪花而不易于形成覆冰。当     

采用模糊理论的覆冰灾害风险评估

为评估覆冰灾害对电网可能的风险,建立一个基于气象信息的电网冰灾风险评估模型。首先利用模糊理论建立基于气象信息的线路覆冰厚度预测模型,给出模糊推理系统各项参数具体的确定过程。其次分析风力载荷,冰力载荷对线路失效率影响,讨论融冰装置的投入情况与线路覆冰厚度关系,同时确定冰灾对线路修复时间的影响。最后给定风险指标,综合上述内容建立电网冰灾风险评估模型。算例仿真结果表明,覆冰厚度预测值与实际值的误差小于4 mm,覆冰厚度预测模型可行且有效;冰灾风险评估模型综合考虑了多因素对电网冰灾风险的影响,论证融冰机等措施的实行能极好降低冰灾风险,并通过分析风险损失费用,确定最优初始融冰厚度。     

直流融冰装置对贵州电网电压稳定性的影响研究

目前,国内外电网均缺乏大规模应用直流融冰装置的实践经验,随着大量融冰装置的应用,对系统电压稳定性的影响已经不能忽略,在电网遭受到大面积严重覆冰灾害时,由于大量线路覆冰严重,为保证电网安全运行,需要同步进行融冰操作。在考虑电网安全约束、分区分层原则、线路分类以及气象因素等多约束条件下,以对更多线路进行不同类型的融冰。通过研究对实时运行系统中的可投运的融冰装置节点进行电压稳定性分析,给出现有实时融冰装置节点的电压强弱排序,为下一步研究直流融冰装置的优化调度策略打下基础,提高电压水平,改善电能质量,为已投运的直流融冰装置的无功管理提供具体策略,对构建坚强的智能电网,具有十分重要的理论意义和实用价值。