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摘要:随着我国经济的迅猛发展,人们的生活水平有了非常大的提高。对于电网输电线路的安全稳定运行提出了更高的要求。由于地区和气候环境等外部因素的不同,电网输电线路存在着地域的差异,同时有绝缘、技术、管理等问题,影响了电网输电线路的稳定运行。特别是电网输电线路的融冰问题,具有不可抗拒性,严重影响了输电线路的安全运行。本文重点分析了电网输电线路覆冰形成的原因,对电网输电线路覆冰造成的危害进行了探讨,同时提出了电网输电线路防冰除冰的解决措施。
关键词:输电线路;覆冰;融冰措施
电力在国民经济的发展中具有举足轻重的作用,关系到国家的安全与发展。目前,电网输电线路存在的问题主要包括下面外界环境对电网输电线路造成的影响,外界人为因素对电网输电线路造成的影响以及电网输电线路的绝缘水平不够高等几个方面。而自然因素对电网输电线路的影响是不可抗拒的,其中,输电线路覆冰对正常供电造成影响,同时严重的会造成输电线路绝缘子的闪络,短路等严重危害电网安全的事故,基于此,针对输电线路覆冰问题进行分析探讨对于保证电网的安全运行有着非常重要的作用与现实意义。
1. 电网输电线路覆冰形成的原因及其危害
1.1电网输电线路覆冰形成的原因
电网输电线路覆冰主要包括以下几个方面的原因:①电网输电线路某些输电线路进行设计时,其抗冰厚度设计值不够,比实际的覆冰值要小;②对于电网输电线路中的一些覆冰严重的线路,考虑了覆冰问题,但是其抗冰能力不够,一旦遇到气候比较恶劣的情况时,电网输电线路的电气性能以及输电线路的机械性能都下降;③对于输电线路中的覆冰的规律没有充分的认识,电网输电线路选择的路径不十分合理,并且部分电网输电线路技术人员的抗冰经验不足。
1.2电网输电线路覆冰造成的危害
第一,电网输电线路覆冰会造成电网杆塔倒塌。电网输电线路的导线由于覆冰的影响会在电网杆塔一侧出现很大的张力,这样就会造成电网杆塔受到的荷载过大,从而使得电网输电线路发生杆塔倒塌的事故,通常情况下,电网输电线路杆塔倒塌事故是因为直线杆塔在某一侧由于线路覆冰造成了导线的断线引起的。
第二,电网输电线路由于线路覆冰发生相间短路。一旦在电网输电线路中避雷线与导线上覆冰出现了局部的脱落的现象时,此时由于电网输电线路各个导线存在着荷载的不均匀,从而使得导线出现了跳跃,因此就造成了输电线路的导线之间发生了相互碰撞,由此引起了输电线路相间短路。
第三,电网输电线路由于线路覆冰使得安全距离降低,从而造成电网事故的发生。电网输电线路中因为在各个档距离的线路内,其覆盖的冰实际上是不均匀的,因此,就会出现在电网各档距的线路其弧垂改变比较大,当电网线路的覆冰严重的时候,其导线载荷非常大,从而使得档距内导线出现严重下垂现象,无疑使得线路安全距离变小,从而引起电网输电线路的事故发生。
第四,电网输电线路由于覆冰,使得绝缘子串短路,从而引起接地事故的发生。当电网输电线路中的绝缘子覆冰时,虽然一般情况下,绝缘子的覆冰的冰层的厚度不会使得绝缘子的质量有很大的增加,然而却使得绝缘子的绝缘水平受到非常大的影响,降低了绝缘子的绝缘水平。对于电网输电线路中悬式的绝缘子串的存在的冰雪融化时,非常容易出现冰柱问题,从而造成了绝缘子串的短路,引起了电网输电线路接地事故的发生。
2. 电网输电线路防冰除冰的措施
由于电网输电线路覆冰对电网的稳定安全运行造成了非常大的影响,因此,对于电网防冰除冰的研究越来越多。目前,电网输电线路防冰除冰的方法主要有以下几种方法。
第一,电网输电线路交流融冰方法。通过电网输电线路中线路交流电流的增加,从而获得电网融冰所需要的电力,对电网输电线路中覆冰的线路进行加热,从而实现对电网输电线路融冰。交流融冰其电源是变电站的母线,包括了零起升流融冰,交流冲击短路融冰以及负荷融冰等。
输电线路利用交流融冰方法进行零起升流融冰是把输电线路末端三相短路,在发电机变压器组和输电线路融冰线路构成独立的电气回路,此时,利用对发电机励磁电流不断增加的方法,使得输电线路中的电流增加到一定的数值,从而使得输电线路中覆冰线路发热,进行从而进行融冰。
输电线路利用交流融冰方法进行交流冲击短路融冰,首先通过把输电线路中需要融冰的线路的一端进行三项短路,而在另外一端则将系统当成是融冰的电源,对断路器进行控制,使得三相短路线路能够进行全电压冲击合闸,此时,无疑使得短路电流较大,从而实现了对覆冰导线的较加热,进行融冰。
输电线路利用交流融冰方法进行负荷融冰,是基于电网调度的合理运行,从而使得输电线路中需要融冰线路中的负荷尽可能的大,使得其负荷电流增加,从而使得需要融冰线路的获得融冰所需要的電流;同时,电网输电线路利用合理的调度,能够使得输电线路在长期的运行下,通过负荷电流大的电路的保线电流,从而使得线路覆冰现象得到避免。
第二,电网输电线路直流融冰方法。当前对于输电线路中架空导线覆冰问题进行解决的最可靠最有效的一种方法就是直流融冰方法。电网输电线路中特别是在高压线路中,由于交流阻抗比较大,同时截面也比较到,所以,利用交流系统的提供的电源进行短路情况下的线路融冰是非常困难的。而电网输电线路中,直流电流的电阻通常为交流阻抗的十分之一左右,因此,对电网输电线路覆冰线路进行融冰时,同样的融冰电流直流融冰需要电源容量比较小。通过直流融冰技术,能够利用较低的电压提供给覆冰线路的短路电流,从而使得电网输电线路覆冰线路融冰。
第三,电网输电线路分裂导线的融冰方法。电网输电线路中,分裂导线融冰技术通常被应用在220kv与500kv输电线路的融冰。分裂导线融冰技术其分裂导线截面大,需要融冰的电源比较大。在220kv的分裂导线由于其需要的电量相对比较少,因此,交流融冰方法也不一定的应用,不过在500kv线路中,利用直流融冰方法协议的电源更小,因此,通过10脉动的整流桥组实现了交流向直流的转变。利用分裂导线的目的就是使得供电的电容量增加,当能够断开的部分分裂子导线同时保持原来的供电容量,那么此时,其他运行的子导线其电流的密度无疑就会增加,当电网输电线路中把四分裂导线断开两根子导线,运行的子导线只有两根,那么电流密度无疑增加了一倍,从而使得覆冰线路的电流增加,实现了融冰的目标。
3. 结束语
电网输电线路的覆冰危害是不可抗拒的,是提高电网安全性,稳定性必须解决的问题,也是各国都面临的问题,因此,解决输电线路的覆冰问题是非常重要的。电网覆冰问题和电网的地理位置,气候条件以及电网结构有很大关系,因此,对输电线路融冰的探讨必须结合实际情况,构建科学合理的覆冰防治机制,加强输电线路覆冰防范的意识,构建输电线路应急系统,强化输电线路的融冰技术的研究,从而确保电网输电线路的安全可靠运行。
参考文献
[1]杨晴,王骏.国内外抗冰融冰技术研究综述[J].云南电力技术.2008.(4)36:35-38
[2]牛文娟,张婧,蒋春芳.线路负荷融冰方案研究[J]红水河.2010(4)29:26-28
[3]凌平,钱之银,赵文彬.华东电网输电线路覆冰灾害防治体系的研究[J]华东电力.2008(11)36:1-4
关键词:输电线路;覆冰;融冰措施
电力在国民经济的发展中具有举足轻重的作用,关系到国家的安全与发展。目前,电网输电线路存在的问题主要包括下面外界环境对电网输电线路造成的影响,外界人为因素对电网输电线路造成的影响以及电网输电线路的绝缘水平不够高等几个方面。而自然因素对电网输电线路的影响是不可抗拒的,其中,输电线路覆冰对正常供电造成影响,同时严重的会造成输电线路绝缘子的闪络,短路等严重危害电网安全的事故,基于此,针对输电线路覆冰问题进行分析探讨对于保证电网的安全运行有着非常重要的作用与现实意义。
1. 电网输电线路覆冰形成的原因及其危害
1.1电网输电线路覆冰形成的原因
电网输电线路覆冰主要包括以下几个方面的原因:①电网输电线路某些输电线路进行设计时,其抗冰厚度设计值不够,比实际的覆冰值要小;②对于电网输电线路中的一些覆冰严重的线路,考虑了覆冰问题,但是其抗冰能力不够,一旦遇到气候比较恶劣的情况时,电网输电线路的电气性能以及输电线路的机械性能都下降;③对于输电线路中的覆冰的规律没有充分的认识,电网输电线路选择的路径不十分合理,并且部分电网输电线路技术人员的抗冰经验不足。
1.2电网输电线路覆冰造成的危害
第一,电网输电线路覆冰会造成电网杆塔倒塌。电网输电线路的导线由于覆冰的影响会在电网杆塔一侧出现很大的张力,这样就会造成电网杆塔受到的荷载过大,从而使得电网输电线路发生杆塔倒塌的事故,通常情况下,电网输电线路杆塔倒塌事故是因为直线杆塔在某一侧由于线路覆冰造成了导线的断线引起的。
第二,电网输电线路由于线路覆冰发生相间短路。一旦在电网输电线路中避雷线与导线上覆冰出现了局部的脱落的现象时,此时由于电网输电线路各个导线存在着荷载的不均匀,从而使得导线出现了跳跃,因此就造成了输电线路的导线之间发生了相互碰撞,由此引起了输电线路相间短路。
第三,电网输电线路由于线路覆冰使得安全距离降低,从而造成电网事故的发生。电网输电线路中因为在各个档距离的线路内,其覆盖的冰实际上是不均匀的,因此,就会出现在电网各档距的线路其弧垂改变比较大,当电网线路的覆冰严重的时候,其导线载荷非常大,从而使得档距内导线出现严重下垂现象,无疑使得线路安全距离变小,从而引起电网输电线路的事故发生。
第四,电网输电线路由于覆冰,使得绝缘子串短路,从而引起接地事故的发生。当电网输电线路中的绝缘子覆冰时,虽然一般情况下,绝缘子的覆冰的冰层的厚度不会使得绝缘子的质量有很大的增加,然而却使得绝缘子的绝缘水平受到非常大的影响,降低了绝缘子的绝缘水平。对于电网输电线路中悬式的绝缘子串的存在的冰雪融化时,非常容易出现冰柱问题,从而造成了绝缘子串的短路,引起了电网输电线路接地事故的发生。
2. 电网输电线路防冰除冰的措施
由于电网输电线路覆冰对电网的稳定安全运行造成了非常大的影响,因此,对于电网防冰除冰的研究越来越多。目前,电网输电线路防冰除冰的方法主要有以下几种方法。
第一,电网输电线路交流融冰方法。通过电网输电线路中线路交流电流的增加,从而获得电网融冰所需要的电力,对电网输电线路中覆冰的线路进行加热,从而实现对电网输电线路融冰。交流融冰其电源是变电站的母线,包括了零起升流融冰,交流冲击短路融冰以及负荷融冰等。
输电线路利用交流融冰方法进行零起升流融冰是把输电线路末端三相短路,在发电机变压器组和输电线路融冰线路构成独立的电气回路,此时,利用对发电机励磁电流不断增加的方法,使得输电线路中的电流增加到一定的数值,从而使得输电线路中覆冰线路发热,进行从而进行融冰。
输电线路利用交流融冰方法进行交流冲击短路融冰,首先通过把输电线路中需要融冰的线路的一端进行三项短路,而在另外一端则将系统当成是融冰的电源,对断路器进行控制,使得三相短路线路能够进行全电压冲击合闸,此时,无疑使得短路电流较大,从而实现了对覆冰导线的较加热,进行融冰。
输电线路利用交流融冰方法进行负荷融冰,是基于电网调度的合理运行,从而使得输电线路中需要融冰线路中的负荷尽可能的大,使得其负荷电流增加,从而使得需要融冰线路的获得融冰所需要的電流;同时,电网输电线路利用合理的调度,能够使得输电线路在长期的运行下,通过负荷电流大的电路的保线电流,从而使得线路覆冰现象得到避免。
第二,电网输电线路直流融冰方法。当前对于输电线路中架空导线覆冰问题进行解决的最可靠最有效的一种方法就是直流融冰方法。电网输电线路中特别是在高压线路中,由于交流阻抗比较大,同时截面也比较到,所以,利用交流系统的提供的电源进行短路情况下的线路融冰是非常困难的。而电网输电线路中,直流电流的电阻通常为交流阻抗的十分之一左右,因此,对电网输电线路覆冰线路进行融冰时,同样的融冰电流直流融冰需要电源容量比较小。通过直流融冰技术,能够利用较低的电压提供给覆冰线路的短路电流,从而使得电网输电线路覆冰线路融冰。
第三,电网输电线路分裂导线的融冰方法。电网输电线路中,分裂导线融冰技术通常被应用在220kv与500kv输电线路的融冰。分裂导线融冰技术其分裂导线截面大,需要融冰的电源比较大。在220kv的分裂导线由于其需要的电量相对比较少,因此,交流融冰方法也不一定的应用,不过在500kv线路中,利用直流融冰方法协议的电源更小,因此,通过10脉动的整流桥组实现了交流向直流的转变。利用分裂导线的目的就是使得供电的电容量增加,当能够断开的部分分裂子导线同时保持原来的供电容量,那么此时,其他运行的子导线其电流的密度无疑就会增加,当电网输电线路中把四分裂导线断开两根子导线,运行的子导线只有两根,那么电流密度无疑增加了一倍,从而使得覆冰线路的电流增加,实现了融冰的目标。
3. 结束语
电网输电线路的覆冰危害是不可抗拒的,是提高电网安全性,稳定性必须解决的问题,也是各国都面临的问题,因此,解决输电线路的覆冰问题是非常重要的。电网覆冰问题和电网的地理位置,气候条件以及电网结构有很大关系,因此,对输电线路融冰的探讨必须结合实际情况,构建科学合理的覆冰防治机制,加强输电线路覆冰防范的意识,构建输电线路应急系统,强化输电线路的融冰技术的研究,从而确保电网输电线路的安全可靠运行。
参考文献
[1]杨晴,王骏.国内外抗冰融冰技术研究综述[J].云南电力技术.2008.(4)36:35-38
[2]牛文娟,张婧,蒋春芳.线路负荷融冰方案研究[J]红水河.2010(4)29:26-28
[3]凌平,钱之银,赵文彬.华东电网输电线路覆冰灾害防治体系的研究[J]华东电力.2008(11)36:1-4