架空输电线路覆冰危害及防冰除冰的措施

架空输电线路覆冰会引起导线舞动、导线不均匀脱冰和过负载等事故灾害.介绍了架空输电线路引起覆冰的原因,并详细阐述了我国目前通常采用的防冰、除冰措施,对几种机械除冰和热力除冰的方法进行了分析比较,为架空输电线路的防冰、除冰,安全运行提供了一定的借鉴.     

高压输电线路覆冰及防冰、除冰技术综述

介绍了电网覆冰的形成机理、影响覆冰程度的各因素以及覆冰的危害.列举了近年来国内外各种覆冰监测技术和防冰、除冰手段,并对这些方法和技术进行了分析与对比,总结出现有技术的不足,同时指出了覆冰监测和除冰领域今后的研究方向和发展趋势.     

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。     

架空线路覆冰研究现状综述

本文首先介绍了我国架空线路覆冰的现状,线路覆冰造成的危害,线路覆冰类型,形成原因、条件和不同类型的覆冰对电网所造成的影响。然后介绍了目前国内外对架空线路覆冰的研究现状,其中研究方法包括在线监测法、称重法、导线倾角法等,并简单介绍了机械除冰法、短路与热力除冰法及它们的适用条件。     

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。     

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。     

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。     

架空输电线路除冰专用跟头滑车的研制

架空输电线路覆冰会使绝缘子绝缘性能大幅度降低,严重时可导致线路掉闸,同时存在倒塔断线的风险,威胁主网安全稳定运行.在分析现有除冰方式及装置优缺点的基础上,详细阐述了除冰专用跟头滑车的研制过程,并结合实际进行现场试验.试验结果表明,除冰专用跟头滑车降低了作业风险,提高了作业效率,具有一定的推广及应用价值.     

电网冰灾案例及抗冰融冰技术综述

介绍了近年来世界范围主要冰灾案例。综述有关电网应对冰灾影响的文献资料,认为开展电网冰灾综合防治体系,主要包括以下3个层面：一是在覆冰严重的重要线路推广使用覆冰监测预警系统,分析电网安全风险,提高电网防冰抗冰的灾害预防能力。二是适当提高潜在的重冰地区输电线路的设计标准,针对不同的区域,除应用成熟的“过电流融冰＂和＂直流电流融冰法＂等方法外,开展基于新技术、新材料的抗冰防冰措施研究,因地制宜采用抗冰融冰技术。三是建立完善的电网恢复决策支持系统,当输电系统遭遇冰灾时,能有效地整合资源,修复电网,迅速地恢复电力供应。     

电气化铁路接触网在线防冰技术方案设计

为解决电气化铁路接触网覆冰问题,基于焦耳热效应建立了接触线的热平衡方程,分析了承力索的分流作用对接触网防冰电流的影响,计算了接触网的临界防冰电流。同时基于静止无功发生器SVG(static var generator)在线防冰方案原理,并依托同相供电技术,设计了同相供电条件下的接触网在线防冰方案,仿真验证了方案的可行性,对保证电气化铁路正常运行有重要的实际价值和意义。     

关于架空输电线除冰措施的研究

降低冰灾损失是目前的技术难题,通常的融冰措施可分为热融冰和机械除冰两类,该文简要阐述了利用焦耳效应、短路电流热效应、高频高压激励时介质损耗发热以及双分裂导体间电磁力、短时脉冲引起的电动力除冰的机理,并分析了各方案的利弊及应用范围。此外,介绍了其它国家在此领域取得的科技成果。     

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。     

架空电力线路抗冰(雪)害的设计与对策

介绍了线路覆冰的形成及危害。根据对覆冰线路所取得的经验,提出对重冰线路防护对策采取"避、抗、融、改、防"5项措施。对新建线路,指出设计覆冰线路的要点是合理划分冰区,选取不同的设计冰厚进行线路设计;而对设计冰厚取值偏低,抗冰能力弱的已运行线路,提出了一些行之有效的抗冰措施,力求做到确保线路安全运行。     

架空输电线路的融冰试验研究

随着大范围电网冰冻灾害事故的出现,迫切需要掌握导线融冰关键技术。但在实验室范围内,如何得到试验所需的输电线路导线可控融冰厚度,成为制约融冰技术发展的首要问题。通过自行研发的输电线路导线覆冰装置成功解决了这一难题,并利用实验室融冰系统,通过模拟不同的融冰条件,分析了各种条件下的融冰效果,为现场融冰操作提供依据。     

南方电网直流融冰方案仿真研究

基于贵州福泉变电站输电线路融冰电流的计算结果,对500kV／220kV线路配置了60MW／25Mw直流融冰装置,并给35kV／10kV典型线型设计了500kW柴油发电机为电源的移动式直流融冰装置。应用PSCAD／EMTDC仿真软件研究了这些融冰系统以证实其可用性、有效性以及对直流融冰装置所建议的技术指标。     

大功率半导体激光除冰技术

为了减少覆冰灾害对电力设备的影响,利用激光方向性好、能量传输效率高的特点,开发大功率激光电力设备专用除冰装置,以提高电网的抗灾能力。通过理论分析和试验,确定了激光除冰装置的主要技术参数和技术方案,研制出了大功率半导体激光除冰装置的样机。研究了功率密度、环境温度等因素对激光除冰效率的影响,以及去除绝缘子覆冰的激光功率限值。除冰装置样机的现场试验结果表明,该装置能够在恶劣条件下可靠、有效地工作。     

贵州电网冰灾事故分析及预防措施

2008 年1～2 月, 我国南方电网遭受历史罕见的覆冰积雪天气条件, 使电网设备严重覆冰, 造成输电线路发生大面积倒杆(塔)、断线(串)事故, 给工农业生产和人民的生活带来严重影响。贵州电网是这次冰灾中受损失最严重的地区之一, 历史上罕见的、长时间的冰雪冻雨气象条件是导致贵州省电网发生冰灾的基本原因, 但贵州省电网发生冰灾仍具有微地形、小气候特征, 对输电线路的危害缺乏足够的认识和冰灾发生后应急预案不完善也是导致这次冰灾的主要原因之一。文章提出应认真分析、冷静对待这种小概率事件, 避免盲目和浮躁, 不宜草率提出全面提高抗冰设计标准, 应对贵州电网覆冰的微气象条件、微地理特征进行充分的调查、系统分析, 根据微气象条件和微地理特征划分冰区等级, 并提出了今后防止或减少在极端天气条件下输电线路发生类似冰灾事故的措施。     

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。