架空输电线路除冰技术分析

如何对覆冰输电线路进行融冰、除冰以降低冰灾损失,目前仍是世界性的技术难题.针对该问题,笔者在现有除冰技术如热力除冰法、机械除冰法以及其它新技术除冰法的基础上,建立了一个简单的输电线路模型,并依次研究各种除冰技术及其实现电路.最后得出适合该输电线路的除冰措施,从而为输电线路在覆冰情况下的除冰提供技术指导.     

输电线路除冰技术与装置

介绍了用于输电线路除冰的技术及相应设备，重点介绍了美国在电脉冲除冰方面的研究情况及俄罗期利用可控硅整流技术研制的融冰与无功静补双用途综合装置的情况。     

输电线路融冰、除冰技术研究综述

文中研究分析了国内外输电线路融冰、除冰研究成果和最新研究进展,详细阐述了国内外目前采用和正在研究的除冰新技术的原理和应用情况;从有效性、安全性、技术性、可操作性和经济性等方面对这些除冰技术及方法进行了综合风险评估,并对其应用价值和市场前景做出了评估。得到了在电网设备的防冰和除冰方法中,不存在既具有安全性、可操作性,又能有效且经济的除冰技术的结论。提出了在输电网络除冰工作中,应把预防电网冰雪灾害工作放到更加重要的位置,重视输电网络覆冰的理论研究,认真分析冰灾原因,不断研究新技术、新方法,提高防冰、除冰水平的建议。     

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。     

输电线路除冰新技术——低居里(LC)磁热线在线路除冰中的应用

新的除冰技术具有广阔的应用前景。根据“七五”攻关项目——“重冰区线路除冰综合措施的研究”成果,介绍了低居里(LC)磁热线对输电线路进行除冰的基本原理。低居里磁热线具有除冰效果好、使用寿命长和对导线无损伤等特点。新研制的LC磁热线具有良好的温度特性和电流特性曲线,在人工气候室和户外自然观冰站进行了大量试验。结果表明:以Fe、Ni、Cr、Si四元素构成的LC磁热线能满足除冰的要求,可以在局部地区重冰段应用干实际运行线路。但是,为了在大面积范围内使用LC磁热线对导线除冰,尚需在降低成本、改进加工工艺和施工自动化方面进一步地研究。     

覆冰输电线路除冰技术研究综述

针对目前威胁输电线路安全稳定运行的覆冰问题,介绍了国内外现有输电线路的融冰、除冰技术成果,阐述了热力融冰法、机械除冰法、自然脱冰法和其他新型融冰方法的技术原理,并对各种除冰方法的操作难易程度、除冰过程中的优缺点及融冰装置的可行性进行说明,得出结论：目前电网设备的除冰措施在应用过程中均存在自身局限性,应加强冰灾成因的理论研究,从根源上降低雨雪冰冻天气对电力系统的危害程度。     

输电线路激光除冰技术试验分析及工程应用设计

为防止覆冰对输电线路的危害,从理论分析、模拟试验、工程应用设计等方面系统研究了输电线路激光除冰技术,分别得出了CO2、Nd:YAG激光除冰特性:1.5kW CO2激光融冰体速度约为728.5mm3/s,单位能耗为2.08J/mm3;Nd:YAG固体激光融冰效果稍高于CO2激光,突出优点在于其热应力除冰;激光除冰时瓷绝缘子安全阈值约20.5～54.4J/mm2,复合绝缘子远小于该值,导线安全阈值很高,几乎不会损伤。结果表明激光可用于输电线路除冰,具有热融冰效应和热应力效应,如结合机械除冰可大大提高除冰效率和效果。根据研究结果提出了其工程应用设计方案:工程化车载式激光除冰系统选用固体激光器,输出功率1～1.5kW,光斑直径15～20mm,发散角3mrad,作用距离为100～1000m,激光电源采用车载发电机,总功耗≤50kW。预计未来3～5a激光除冰速度将可提高3～4倍,激光除冰系统可向小型化、便携式方法发展。     

输电线路覆冰影响及除冰技术综述

对线路覆冰及其危害作一简要介绍,对近年来电力行业中有关覆冰区的监测和划分、高压输电线路直流融冰技术及装置、绝缘子防冰闪措施、防冰涂料研发防冰除冰新技术、新成果等进行综述。     

输电线路除冰新技术

2008 年年初, 我国南方大部分地区遭受了严重的雨雪、冰冻灾害, 电网受损严重。文章介绍了最新的除冰技术: 高压直流电流除冰技术、交流电流除冰技术、利用高频高电压激励产生的介电损失除冰技术、脉冲电热除冰技术和防覆冰涂料等, 对电网灾后重建有一定的参考作用。     

输电线路防冰及除冰技术研究现状

输电线路覆冰会产生过荷载、导线舞动、脱冰跳跃、绝缘子冰闪等现象,进而造成导地线断股或断线、金具和绝缘子损坏甚至倒杆倒塔等事故。我国是输电线路覆冰严重的国家之一。线路冰害事故发生概率居世界前列。因此有必要对输电线路及时采取防冰及除冰措施,以保证输电体系的正常运行。本文按照不同防冰及除冰技术的原理,对现有的各种技术进行了介绍,并对未来防冰及除冰技术的发展和应用进行了展望。     

低居里点铁磁材料在输电线路防冰中应用前景分析

几十年来,国内外研究过许多防冰、融冰方法。其中,低居里点铁磁材料因其具有随温度变化自动实现防冰的特点,引起了广泛的关注。通过分析低居里点铁磁材料的特性,及其在输电线路防冰中的应用前景,并根据低居里点铁磁材料的成分、制造成本、加工和施工工艺以及防冰的能量要求,理论上论证了低居里点铁磁材料应用在输电线路防冰中是可行的,但必须攻克居里点温度至0℃、提高磁感应强度突变陡度等技术难题才可能实现经济和工程意义上的有效应用。     

500 kV线路可移动直流融冰装置的研制和实现

输电线路在冬季覆冰会对电网造成严重的破坏.针对中国典型气象条件,计算了500 kV输电线路融化覆冰所需的电流,并结合该计算结果及融冰装置的使用特点,提出了实现500 kV输电线路可移动直流融冰装置的技术方案.在确定技术方案及设计原则的基础上,描述了该方案的实现过程,并给出了该装置对500kV输电线路进行融冰的试验结果.结果表明该装置输出电流达到4kA,线路温升超过40℃,满足500 kV输电线路的融冰需要.     

提高输电线路融冰工作效率的技术措施

探讨提高都匀电网输电线路融冰工作效率的技术措施。对各种可能提高工作效率技术方案进行优化、分析和比较。得出单一的技术措施对提高输电线路融冰工作效率影响不大,但通过多种技术措施的同时实施,则可以大大提高输电线路融冰工作效率。     

输电线路融冰技术研究与应用评述

输电线路的持续覆冰会导致输电线路严重受损,以致电网部分或全网停运。介绍了几种主要电能融冰方法的原理、应用现状和前景。实际应用表明直流融冰、交流短路融冰、过负荷融冰(运行方式融冰)是三种可行和实用的方法,其中以直流融冰技术最为有效。总结了直流融冰技术在我国的研究和实际应用效果,并提出该技术进一步推广应用急需解决的主要技术问题。     

架空输电线路除冰机器人的结构设计

利用机械除冰方法代替人工除冰具有较好的实用意义。应用模块化结构设计及仿生学原理设计了除冰机器人。机器人采用轮式行走装置、双手臂结构,除冰装置采用双旋转刀具组合碾压轮气动伸缩式除冰方式。采用的平衡装置提高了越障时姿态稳定性,加上设计的夹紧保险装置,确保了机器人运动时整个机构的运动平衡。该机器人能够实现对导线一般覆冰情况下的除冰和越障需求,并且可以通过更换机器人的结构模块,可以将除冰机器人转变为巡线机器人达到一机两用的目的,同时通过更改结构模块实现多分裂导线的除冰功能。     

直流融冰技术探讨

通过对几种热力除冰法进行分析比较发现,对500kV输电线路,采用直流电流融冰是唯一可行的热力法。直流融冰技术的关键在于直流装置的开发及合理利用,文章对几种可行的直流融冰法进行了对比。鉴于元器件参数的限制,提出由多台容量较小的整流装置并联运行方案,以解决大容量整流装置制造上的难题,并可适应各种线路的融冰要求,而在正常时期,将装置稍作改动即可作为静止式动态无功补偿装置使用,以充分利用设备资源。     

架空输电线路防脱冰跳跃事故技术研究

导线不均匀覆冰和不同期脱冰是冰区输电线路中的常见现象,其对输电线路产生破坏作用,在重冰区大档距的情况下尤为显著。文章介绍了输电线路脱冰跳跃的影响因素及国内外防脱冰跳跃的技术方法。     

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。     

高压输电线路耦合共振除冰技术分析

高压输电线路除冰是电网安全运行的有力保障,为提高线路的除冰效率,提出一种耦合共振除冰方法。重点对覆冰导线做动力特性分析和实验测试,计算分析圆柱形、椭圆形和扇形雨凇导线的共振除冰频率,并考察覆冰区域应力分布,通过与实验结果比较发现,覆冰导线共振产生的应力大于覆冰破碎强度,论证了该方法的有效性和可行性,为输电线路耦合共振除冰提供参考依据。