南方输电线路抗冰融冰的有效措施探讨

电压 监测

2010年第 12期 (总第 127期) 沿 海 企 业 与 科 技 NO.12,2010 (Cumulatively NO.127)

南 方 输 电 线 路 抗冰融冰 的 有 效 措 施探讨 郭 学 勇

[摘 要 ]2008年 1-2月 , 南方 输 电 线 路 持 续 发 生了 严 重的 覆 冰 灾 害 , 给 受灾 地 区 的 通信运 输 、 交 通运 输 、 能 源 供 应 以 及 人民的 生 活 生产 带来 了 极为 严 重的 影 响 , 同 时 由 于 输 电 线 路 的 覆 冰 状 况 极为 严 重, 导 致 了 大 范 围 的 倒塔 、 断 线 以 及 闪 络 事 故 的 发 生 。文章对 覆 冰 的 形 成 、 特点 等 方 面 以 及 冰 情 监 测 加 以 阐 述 , 对 冰 灾 事 故 进行分析并提出 防止 覆 冰 、 改 善 杆塔 的 运 行 工 况 等 有效 措 施。

[关键词 ]南方; 输 电 线 路 ; 抗 冰 融 冰 ; 措 施

[作者简介 ]郭 学 勇 , 广 东 省电 力 设 计 研究 院 中 级 电 气 工 程 师 , 研究方 向:电 网 项目 管理 , 广 东 广 州 , 510630

[中图分类号 ]T M 75[文献标识码 ]A [文章编号 ]1007-7723(2010) 12-0112-0003

2008年 1-2月,大 范围 的 灾 害 性 低 温 雨 雪冰 冻 天 气 在我国 南 方持续 地 进 行 , 特 别 是 贵 州 省 , 这 次 是其 有 气 象 资 料 以 来 所 遭 受 的 范围 最大 、 涉 及 面 积 最大 、 危 害 程 度 最大, 以 及最为 严 重的 覆 冰 灾 害 , 给 受 灾 地 区 的 通 信 运 输 、 交 通 运 输 、 能 源 供 应 以 及人民的 生 活 生 产 带来 了 极 为 严 重的影响 。 同 时 , 由于 输 电 线 路 的 覆 冰 状 况 极 为 严 重, 导致 了 大 范围 的 倒 塔 、 断 线 以 及 闪 络 事 故 的 发 生 。 据 不 完全 的 统 计 , 南 方 电 网 公司 以 及国 家 电 网 公司 所 属 的 500K V 的 线 路 中 , 其 中 停 运 的 就 有 105条 , 有 656基 的 线 路 倒 塔 、 148基 德 杆 塔 受 到 损 坏 ; 220K V 的 线 路 中 , 停 运 的 线 路 有 314条 , 有 1144基 德 线 路 倒 塔 、 408基 德 杆 塔 受 到 损 坏 ; 110K V 的 线 路 中 , 停 运 的 线 路 有 831条 ,有 5276基 德 线 路 倒 塔 、 2495基 德 杆 塔 受 到 损 坏 ; 10~35K V 受 损 线 路 则 达到 13888条 。 本 文 对 冰 灾 事 故 以 及 覆 冰 的 形 成及 特 点 等 加 以分析 , 从 而提 出 南 方 输 电 线 路 的 抗 冰 融 冰 的有效 措 施 。

一 、 覆 冰

(一 ) 覆冰 的 形 成 及 特 点

覆 冰 作为一 种 综 合 的 物 理 现 象 , 其 主 要 是 由 大 气 的 温 度 和 湿 度 、 冷 暖 空 气 的 对 流 和 环 流 , 以 及 风 速和 风 向 等众 多 因 素 所决 定的 。 当 适 合 覆 冰 形 成的 温 度 以 及 水 气 条件 具 备 了 以后 , 覆 冰 首先 会 在 导 线 的 迎 风 面 上进 行 成长, 当 迎 风 面 上的 覆 冰 达到 一定的 厚 度 时 , 导 线 就 会 由于 重力的作 用 而 发 生 扭 转 现 象 , 这 时 候 新 的 迎 风 面 便 会 得到 生 成 。 这 样 一来, 导 线 便 会 由于不 断 的 扭 转 而致 使 覆 冰 不 断 增大,最 终 圆 形 或 者 是 椭 圆 形 的 覆 冰 便 会在 导 线 上 生 成 。

根据 不同 的 气 候 条件 , 可以 将 导 线 的 覆 冰 分 为 雾凇 、 雨 凇 、 混 合 凇 等 三 类 , 其 中 雨 凇 和 混 合 凇 这 两 类 严 重 时 很 容 易 引 起 倒 塔 断 线 以 及 输 电 线 路 冰 闪 事 故 的 发 生 。 雨 凇 对 线 路 的 危 害 最大, 主 要 是 因 为 其 为 透 明 和 半 透 明 状 , 密 度 为 0.7~0. 9g /cm 3, 同 时分布 均 匀 并 且 质 地 坚 硬 。

(二 ) 覆冰厚 度 与 覆冰 持 续 时 间的 典 型 关 系 在 温 度 、 湿 度 以 及 风 度 等 环 境 条件 持续 保 持 在 适 宜 覆 冰 生 存以 及 发展 的 条件 下 , 导 线 的 覆 冰 时 间与 厚 度 成 正 相关 性 的 关系; 雨 凇 的增速 较 慢 , 雪 凇 的增速 较 快 。

(三 ) 气 候 条 件 对 覆冰 的 影 响

由于 气 候 条件 的 不同 , 雨 凇 和 雾凇 是导 线覆 冰 的 两 大 类 。 雨 凇 通常 情况 下 是 在 0℃ ~-10℃ , 风 速 5~15m /s , 湿 度 大 于 80%的 情况 下产 生 的 。 就 南 方 区 域 而 言 , 贵 州 省 从 2008年 1月 中 旬 以 来的 气 候 , 与 上 述 的最 佳 覆 冰 条件十 分 相 符 , 并 且 持续 时 间 有 20余 天 之 长, 雨 凇 覆 冰 也 就 一 直 处 于 发展 并 且 保 持 的 状态 , 就 没 有 机 会 消融 脱 冰 。 因此 , 罕 见 的 大 冰凌 也 就 形 成 了 。

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