高海拔地区输电线路覆冰机理及除防冰技术研究

基于对2008年1月南方地区电网发生大面积冰灾及其严重危害的剖析,结合云南高海拔地区地形地势特征,分析输电线路覆冰形成的气象条件及不同覆冰类型的特点,重点讨论和比较四种除冰方法的特点,并提出防止输电线路覆冰的对策与措施,为提高电网的安全稳定运行、增强电网防冰及抵御自然灾害的能力提供参考。     

输电线路除冰防冰技术综述

对现有的热力，机械的被动防冰技术等从能量效率和实用性等方面进行经济技术比较和综发纳出除冰研究的不同发展阶段在不同领域里可除冰或确认有防冰作用的３０余种冰防冰技术。结果表明：虽然热力除冰技术得到了发展，但消耗大量能量，从能量角度考虑，建议采用机械除冰技术。并提出了输电线路除冰技术研究方向。     

输电线路覆冰问题综述

输电线路覆冰问题由来已久,但伴随着全球气候变暖,极端天气的频现,输电线路覆冰致灾问题愈发严重,给我国电网的安全及稳定运行带来了巨大挑战。针对输电线路覆冰类型、覆冰形成的机理以及微气象等因素对覆冰形成和其对线路安全的影响作了详细分析。在分析的基础上,对输电线路覆冰监测技术,覆冰预警技术,导线防冰涂层技术,机械除冰技术,交、直流融冰技术,被动除冰理论等进行了深入剖析。最后,阐述了应对输电线路覆冰的新技术、新措施、新成果、新趋势及亟待解决的问题。     

广西500 kV输电线路覆冰倒塔原因分析

以500 kV柳桂线倒塔事故段为例进行荷载模拟计算分析,得出在不同覆冰厚度时导地线和光缆断线原因,以及不均匀覆冰和覆冰断线工况下铁塔受力情况,由计算结果分析了该事故段铁塔倒塌的事故原因,并对500 kV输电线路提出加固改造和系统规划建议。     

高海拔高寒地区输电线路施工环保措施

青藏联网直流输电工程7标段位于唐古拉山附近,现场生态环境脆弱。在施工过程中采取多项环保措施：固定施工活动范围;限制运输线路;在运输线路地面上铺设草垫或棕垫,避免车辆与地面直接接触造成植被破坏;需要开挖的地面施工前对地面草皮进行剥离,并及时进行回植;采取保温措施防止冻土融化;对剥离回植恢复效果差的地区采用培植的方法进行植被恢复。这些施工措施有效保护了施工现场环境,最大限度减少了工程施工对动物造成的不利影响,可以为高海拔、高寒冷地区输电线路工程环境保护及植被恢复施工提供参考。     

云南高海拔地区输电线路污闪分析与控制

分析了云南高海拔地区的气候特点及输电线路污闪的特点,有针对性地提出控制线路污闪事故的具体措施。可供高海拔地区线路工作参考。     

输电线路高海拔重冰区“主动”抗冰方案的研究与探讨：适用于龙羊峡330kV超高

针对１９９２年龙羊峡水电厂３３０ｋＶ超高压送电线路发生的倒塌事故，通过收集、查找分析国内外资料，提出了新的“主动”抗冰方案，采用高强度耐热铝合金钢芯绞线ＮＲＬＨ５５ＧＪ－５００／７０型单导线去更换重冰区段ＬＧＪＱⅡ－－４００双分裂导线后，降低了超高压输电线路导线表面的最大工作场强，提高了杆塔的抗冰能力。这种方案目前在国内、国际尚属首例。     

输电线路抗覆冰

贵州地处云贵高原，境内沟堑纵横，地势高低不平，冬季气温低，空气潮湿，在海拔1500m以上地区形成严重凌冻。凌冻附着在输电线路上，滚雪球式的恶性循环，严重的线路覆冰造成导线、避雷线、瓷瓶串断落，每年这样的事故都屡屡发生，给国民经济生产经营造成极大的损失。同时，恶劣的地理和气候条件给事故后的抢修造成极大困难，增加了工人的劳动强度，也延误了复电的时间。截止2004年，其中遵义供电局有220kV线路938km，110kV线路1313km。这些线路有10％～12％经过高海拔地区，在冬季，输电线路因覆冰过载造成线路断落成了困扰我局系统的难题。     

330 kV刘天关输电线路关山重冰段回访

我国第1 条330 kV 刘天关输电线路关山重冰段设计的特点, 可归纳为: 采用门型直线铁塔, 横担导线挂点不设隔面, 60°夹角的V 型串, 金属装配式基础。经过35 年的运行证明: 该线路设计时的气象区、线路走径、塔型及基础的选择比较合理, 各种材料的制造质量较高, 施工安装质量也较高, 塔材的规格、尺寸、镀锌、材质较好。该线路工程为类似条件下的线路设计积累了宝贵的经验。     

高海拔超高压输电线路监测系统的研究

文章介绍了依靠新通信、新供电、电磁防护、数据采集、数据可视化等技术,消除传统监测系统中的技术缺陷。并结合青海电网750kV输电线路实际应用环境特点,重点解决项目应用中通信、塔上供电、电磁防护等难题,实现实时高清晰度监控图像以及监测数据(如微气象、导线温度、泄露电流等)的采集、显示、分析、管理等功能,为电网安全生产提供支持,为智能电网、物联网在输电线路中的应用奠定了基础,并积极拓展输电线路信息采集量,提高输电线路在线监测智能分析及灾害预警的能力。     

高压输电线路导线覆冰舞动分析与对策

导线覆冰舞动是架空输电线路覆冰灾害之一。研究导线不均匀覆冰形成的原因与影响因素,建立导线不均匀覆冰力学模型,求出导线覆冰舞动启动的风速条件。介绍了目前我国尚未广泛应用的相间间隔棒和带旋转线夹的导线间隔棒等两种导线不均匀覆冰舞动防御装置的工作原理与构造。     

应用有限元法分析覆冰输电线路高频电源除冰方法

输电线路在冬季风雪的影响下,覆冰可能引发大范围的停电事故以及耗费数目庞大的修复或重建费用。目前世界上虽然有许多融冰方法,但效果均不佳。本文所介绍的高频高压激励融冰法是近年来涌现出的一种新的融冰方法。在高频激励下,覆冰会转变为一种有损电介质,从而引起自身发热,而且高频下导体中电流所具有的集肤效应将使焦耳热在导体与覆冰的交界面集中产生。通过调节频率,可以调节上述两种效应的综合发热效果并最终达到稳定发热与均匀脱冰的良好效果。最后,通过仿真计算得出,与传统的短路融冰法相比,高频高压激励融冰法具有更高的融冰效率。     

输电线路冰害事故统计分析及防治措施研究

针对近年来发生的由覆冰引起的倒塔断线、冰闪及舞动等冰害事故,对几种不同冰害事故分析了其形成过程及特点。并从自然气象条件和设计等方面分析了冰害事故发生的原因。结合冰害事故都是由覆冰引起这一特点,分析了覆冰的形成机理及影响覆冰的因素,从设计和运行维护上提出了防治冰害事故的措施。     

输电线路大范围冰害事故分析及对策

针对2004年底和2005年初部分地区的500 kV线路冰闪跳闸、导线舞动和倒塔断线事故,分析了冰害事故的特点及原因。认为罕见的覆冰气候是线路设备损坏的直接原因,冰载荷重过大首先损坏杆塔的薄弱部件,微气候条件对覆冰倒杆起了决定性影响和作用;冰中存在着一定的污秽和明显减小爬距的过厚覆冰是冰闪的主要原因,绝缘子串型和环境温度的变化也与冰闪直接相关。针对覆冰对输电线路的影响和破坏还讨论了当前的对策和今后应开展的研究工作。     

中外输电线路覆冰标准对比研究

随着涉外项目的增多,中国标准与国外标准的差异性越来越受到关注,为此本文收集了大量国内外输电线路覆冰相关标准,从覆冰术语、重现期和离地高度、覆冰调查和搜资、覆冰观测、覆冰计算和冰区划分等方面进行对比研究,为推进中国标准国际化和在国外工程中引用国际标准提供参考,为输电线路覆冰标准的完善和提高提供帮助。     

重覆冰区线路不均匀脱冰的不平衡张力计算

重覆冰区线路覆冰后不均匀脱冰产生不平衡张力,严重时可发生倒塔事故,为此在设计中计算不平衡张力,合理确定重覆冰区杆塔荷载具有重要意义.以浙北福州1 000 kV交流线路工程为依托,分析特高压线路不均匀脱冰过程,采用等线长法计算模型,引入“扫描二分法”改进迭代算法,开发设计软件以实现对不均匀脱冰产生不平衡张力的高效精确计算.通过计算,对影响不平衡张力的绝缘子串长、导线型式、档距配置、高差、脱冰率等因素进行敏感性分析,验证计算结果并发现抑制重覆冰区不均匀脱冰的方法,从而减小不平衡张力,合理设计线路在重覆冰区的杆塔荷载,增强线路抗冰能力.对于不均匀脱冰影响很大的孤立档,建议考虑不均匀脱冰模式下的不平衡张力,加强耐张塔设计.     

输电导线的覆冰模拟系统

为了更好地开展输电导线覆冰及防冰研究工作,需研制输电导线覆冰模拟系统,故在分析了输电导线常见雨淞覆冰气候条件基础上优化设计了导线成冰小室、喷水装置及导线旋转系统等。利用Fluent流体仿真软件分析成冰小室中气流分布的情况表明,该成冰小室内部气流分布基本均匀,可有效模拟导线覆冰过程中周围气流场分布。实测成冰小室内部风速与仿真结果相符且喷水装置产生的水滴直径达到了自然界中毛毛雨的雨滴直径。对钢芯铝绞线覆冰实验显示,导线表面短时内即可形成均匀致密的雨淞层,说明该覆冰模拟系统可以有效模拟自然界中导线表面雨淞覆冰的形成过程。     

输电线路覆冰监测系统应用现状及效果

分析了输电线路覆冰监测系统功能、实现手段,介绍了目前国内输电线路覆冰监测系统应用现状和在维护电网安全运行、应对大面积自然灾害方面发挥的作用和取得的效果。指出通过输电线路覆冰监测系统的实施,可达到记录现场覆冰过程;预警;为除冰融冰提供指导、辅助决策;降低人员工作强度;绘制电网覆冰分布图、为设计提供依据等功能。提出了今后建立和完善输电线路覆冰监测系统的工作重点。