雪峰山脉小沙江自然灾害试验场覆冰与融冰试验

人工气候室的覆冰和融冰试验结果与自然环境下的实际情况存在差异,为此在湖南雪峰山上建立了小沙江自然灾害试验场,用于研究输电线路在自然环境下的覆冰、融冰和试验情况。通过架设观冰架和500 kV输电线路耐张段实现了导线、绝缘子等试品的悬挂;安装交直流试验电源和融冰装置,对输电线路进行了带电覆冰和融冰;利用在线监测系统,观测了覆冰与融冰过程及地面和高空气象参数;提出了导线和绝缘子覆冰与融冰试验技术。2 a的冬季试验结果表明:自然环境下气象参数不可控且变化无规律;输电线路覆冰与环境参数、试品表面和高空逆温层特性有关,且试品表面憎水性越强,越容易形成冰棱;环境参数、融冰电流、覆冰厚度和形状对导线融冰有影响,且覆冰偏心程度越高、导线上表面冰厚越薄,融冰时间越短。试验结果可为重冰区输电线路抗冰设计和融冰工作提供指导。     

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。     

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。     

超特高压输变电设备的覆冰试验技术

鉴于超特高压输电线路面临覆冰问题越来越突出,必须建立有效的覆冰试验技术和手段以开展超特高压覆冰机理、外绝缘特性和防冰除冰新技术研究。为此,在介绍了国内外覆冰实验室及覆冰试验技术现状并解决了超特高压覆冰试验所面临的带电覆冰、高海拔低气压环境、大容量试验电源等问题后建成了特高压交流试验基地环境气候实验室。多项课题试验证明环境气候实验室具备超特高压输变电设备覆冰试验能力,为开展覆冰外绝缘特性、在线监测和预警技术,融冰、除冰技术,防冰冻新材料应用等防冰减灾课题研究创造了良好的试验平台。     

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。     

雪峰山试验站自然条件下导线覆冰厚度形状校正系数

覆冰厚度的检测是输电线路运行部门防冰融冰工作中极为关注的问题之一,为此,总结了国内外覆冰厚度测量方法及其存在的问题。根据雪峰山自然覆冰试验站大量现场试验观测结果分析了自然条件下导线覆冰的几种典型形状特征,并基于面积等效原则,将导线实际非均匀、不规则覆冰校正为均匀覆冰,据此提出了现场人工测量时覆冰厚度的形状校正系数,为输电线路覆冰现场测量提供了一种有效且简便的测量手段。最后,利用雪峰山自然覆冰试验站对覆冰期不同覆冰阶段导线覆冰形状进行观测,对提出的形状校正系数进行试验验证,结果表明校正后导线覆冰厚度与实际覆冰厚度偏差9%,可满足工程实际需要。研究结果可为输电线路覆冰厚度现场测量、在线监测和冰厚计算提供一定的参考。     

固原地区输电线路覆冰特性及其事故防治技术研究

探讨国内外关于输电线路覆冰问题研究的最新进展,结合固原供电局输电线路覆冰的实际情况,研究分析了输电线路覆冰的气象成因、发展过程及其影响因素。并在分析现有的各种防冰、除冰措施和方法的基础上,根据固原供电局输电线路覆冰的特征和具体工程实践,提出了防止其输电线路发生冰害事故的技术措施和方法。     

采用涡流自热环防止输电线路冰雪灾害的方法研究

输电线路覆冰现象对电网的安全运行造成极大危害,国内外一直在探索和研究各种对于输电线路防冰止雪的有效方法和技术措施.该文根据输电线路导线覆冰积雪的形成过程,提出在导线上分段加装铁磁复合材料制成的涡流自热环,使其在导线传输电流产生的磁场下产生电磁热损耗,实现导线不停电自动除冰方法.该文通过磁热分析,对不同传输电流下涡流自热环的发热功率特性进行了计算;同时通过对导线除冰过程热平衡的分析,计算出不同风速、不同温度条件下导线的临界除冰功率.在人工气候室内开展LGJ?400/35导线的涡流自热环防/除冰试验.试验结果表明,间隔布置的涡流自热环可以明显抑制导线覆冰的形成,除布置处完全融冰外,可使整段导线的覆冰质量减少18.38％～30.61％.理论和试验结果表明,对微地形、微气象地区等电网小范围重冰区而言,涡流自热环是一种简单、有效的不停电导线防冰除冰措施.     

输电线路冰害事故及原因分析

输电线路的覆冰及其引起的各类冰害事故严重危害了我国电力系统的安全运行.根据近年来我国输电线路发生的重大冰害事故，对我国输电线路冰害事故的特点及原因进行了分析和总结.结果表明：我国冰害事故具有持续时间长、发生频率高、覆盖面积大等特点;微气象地区的严重覆冰会引起输变电设备电气性能和机械性能的下降，严重覆冰引起过荷载、不均匀覆冰或不同期脱冰引起张力差、绝缘子串覆冰闪络及覆冰导线舞动是造成覆冰事故的主要原因.此外对冰害事故的监测手段和防冰除冰方法也进行了总结，并提出了防止覆冰事故的技术措施和方法的研究方向。     

伞裙结构对110 kV复合绝缘子交流覆冰特性影响

输电线路覆冰引起的倒塔和绝缘子闪络事故严重威胁电力系统的安全运行,本文开展伞裙结构对110kV复合绝缘子交流覆冰特性影响的研究,建立110kV复合绝缘子覆冰及污秽共存状态下的电场计算模型,对其电场分布进行仿真计算,综合比较电场计算结果和覆冰闪络特性试验结果,提出能提高污秽覆冰复合绝缘子交流闪络电压的优化伞形结构,对覆冰区110kV输电线路复合绝缘子防冰闪改造有指导意义。     

输电线路导线覆冰的国内外研究现状

总结了目前国内外输电线路导线覆冰的研究现状。文中介绍了导线覆冰造成的危害、覆冰的性质与导线舞动的机理及国内外导线防、除冰的技术 ;详细阐述了导线覆冰形成的机理及模型研究     

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。     

一种求解架空输电线路单端覆冰下不平衡张力的方法

采用简支梁理论与"等线长法"模型,提供了一种求解架空线路单端覆冰下不平衡张力的方法,与现有技术相比,提出了连续档单端覆冰下档距变化量Δlk的计算公式。通过与ANSYS软件数值仿真结果对比,该文方法能准确计算出电线单端覆冰情况下的不平衡张力及形态分布。文章还分析了覆冰故障实例,运用该文方法的计算结果与现场情况基本吻合,且导线脱冰、地线单端覆冰下导地线最小接近距离小于现有规范要求值,在大高差的线路设计中,应校验此种情况下的间距。该文计算方法既能满足工程精度的要求,又能形成简便实用的计算程序,适用于工程实际计算,用于指导塔头的设计,提高线路抗冰能力。     

基于图像处理技术的输电线路覆冰检测

为了预防和控制覆冰引起的输电网事故,对输电线路进行覆冰厚度的显得非常必要。为此,提出了基于图像处理技术的输电线路覆冰检测方法,包括数字图像处理方法、步骤、计算方法和软件设计。所提出的方法可以自动实现对输电线路架空线覆冰及覆冰厚度的检测和报警。     

绝缘子覆冰及其电气试验方法探讨

绝缘子覆冰及其电气特性试验方法是严重覆冰地区外绝缘设计的重要基础,但至今尚无该试验方法的标准。在总结国内外现有试验方法的基础上,参照IEC507和IEEEStd4等高压试验标准,提出了表征绝缘子覆冰的特征参数,探讨和分析了绝缘子覆冰及其电气性能的试验方法、试验程序以及对其试验电源的要求。结果表明,绝缘子覆冰分为人工覆冰和自然覆冰,人工覆冰常用不带电和带电覆冰,电气特性的主要试验方法有耐受法、平均闪络电压法和U形曲线法等,其中U形曲线法用于融冰期,耐受法、平均闪络电压法既可用于融冰期也可用于覆冰期,覆冰绝缘子的试验电源满足污秽绝缘子试验电源要求即可。     

输电线路人工观冰值与覆冰预警系统监测值对比分析研究

通过收集对比某电力公司输电线路在2012年-2013年覆冰期间人工观冰数据和相对应的覆冰预警系统监测数据,分析探究两者之间存在的差值,剖析定位各种误差产生的原因,并提出相应的改进措施,以获得更为精准的数据,为输电线路防冰抗冰工作提供更加准确全面的参考依据.     

电力架空线路覆冰雪的国内外研究现状

总结了国内外电力覆冰雪的研究现状,包括线路覆冰雪造成的危害,以及覆冰雪与气象因素之间的关系、覆冰雪增长预测模型、冰雪在线监测、线路除冰技术等方面的研究成果。文章还介绍了作者研发的输电线路冰雪在线监测系统的实际运行效果,并重点分析了转移负载法、短路法、交直流电流法等几种常见热力除冰方法的适用条件。     

架空输电线路在重冰区运行的分析及防冰措施

严重覆冰引起过荷载、不均匀覆冰或不同期脱冰引起张力差、绝缘子串覆冰闪络及覆冰导线舞动是造成覆冰事故的主要原因。考虑两个及以上的气象区,从运行维护和设计上提出了防治冰害事故的措施。     

电网冰区分级方法研究

电网冰区等级划分是电网建设的重要环节之一。电网冰区等级划分过低,有可能导致输电线路无法抵御覆冰危害,造成断线甚至倒塔等现象;冰区等级划分过高,会造成线路建设、运维及改造成本升高,导致资源的浪费。为了科学合理地划分电网冰区等级,讨论了5种电网冰区分级方法,包括经验调查法、覆冰数据法、CRREL模型法、气象参量回归法、局地地形-气象影响覆冰等级模型法,以及各种方法的分级步骤和使用特点。