低温环境下输电线路覆冰问题的解决途径

龙源期刊网低温环境下输电线路覆冰问题的解决途径作者：张敏来源：《山东工业技术》2013年第15期【摘要】输电线路的覆冰问题，对电力系统的安全运行产生着很大的影响。本文对覆冰问题的解决途径就行了简要分析。【关键词】输电线路；覆冰；除冰融冰；解决途径输电线路产生覆冰的原因不同，导致了覆冰出现了多种类型，主要可以对其进行几下划分：①根据冰的变现形式可以分为晶状、粒状雾凇、混合凇和湿雪；②根据成冰的原因可以分为云中、降水、升华三种覆冰；③根据输电线上冰的增长情况可以分为干、湿两种增长过程覆冰；④根据输电线上冰的形状可以分为，新月形覆冰、圆形覆冰、翼形覆冰以及不规则形状的覆冰。其中湿雪以及混合淞对电力系统的正常运行产生的影响最大。1输电线路覆冰的影响（1）覆冰导致输电线路过载引发事故。主要包括：输电线路表层发生断裂；导线抽出；导线离地面过近，出现闪络，或者导线之间有接触发生起火；悬垂线断裂，拉线线夹断裂；塔体倾斜，出现倒杆现象等。（2）相邻输电线路覆冰、破冰不均匀引发的事故。相邻的输电线路覆冰或者脱冰的不均匀，会在线路上产生较大的张力差异，导致导线发生滑动，会造成输电线路表层发生破损或是断裂；输电线路上较大的张力差异会传输到直线杆塔上去，改变绝缘子串的位置，使其发生破损或者断裂；如果这种输电线上的张力差达到临界值，将导致横担出现转动现象，拉线和导线之间产生相互撞击，对拉线造成破坏，严重的会导致杆塔的倾斜或倒塌。（3）绝缘子串位置出现的覆冰，会引发冰闪事故。作为污闪的一种形式，冰闪事故也会带来严重的危害。绝缘子串位置出现覆冰时，使得其绝缘性变弱，减小泄漏的距离。在覆冰融化时，电解质和水的作用，形成了一层导电膜，最终导致该绝缘子串的闪络电压下降，在低温情况下覆冰的融化，通常都在有雾的情况下进行，这就使得导电膜的导电性增强，引发冰闪事故。（4）覆冰输电线路的抖动破坏有关的电力设施。输电线路在覆冰不均匀时成扇形或者新月形时，若是风力较大，输电线路发生大幅度抖动，这对输电线路的安全产生的很大的影响。2低温环境下输电线路覆冰问题的解决办法输电线路覆冰其安全稳定运行产生着很大的危害，因此要解决好输电线路覆冰问题，做好除冰和防冰的工作。龙源期刊网交流融冰法交流融冰法指的是，将交流电输入到覆冰的输电线路当中，提高覆冰输电线路的温度，为融冰工作提供必要的热量，使所覆的冰均匀快速的融化。交流融冰法目前主要由三种，分别是交流短路融冰、零起升流融冰和负荷融冰。交流短路融冰是指对覆冰输电线路整体三相短路，短路后，利用断路器想短路线路施加电压，电压的增大，会导致电流的迅速增强，对覆冰输电线路就行加热，使其覆冰均匀的进行融化。零起升流融冰是指对覆冰输电线路的末端进行三相短路，这样就在变压器组与覆冰输电线路之间形成了单独的电气回路，使用变压器组的励磁升压增强输电线路中的电流强度，当电流强度达到某一临界值时，输电线路的温度达到融冰的条件，冰层开始进行均匀的融化。负荷融冰是以电网调度的安全正常运行为基础，最大限度的增强覆冰输电线路的负荷，使得其电流增大，为覆冰的融化提供足够的热量。同时，在实际的工作中，我们要尽量在安全使用的输电线路中留有一些电流，这样能够有效地缓解输电线路覆冰的产生。2.2直流融冰法直流融冰法在处理输电线路的覆冰问题时，最为有效和可靠。输电线路中上的交流抗阻十分大，而且输电线路的横截面积也很大，在这种实际情况下，进行交流短路融冰的难度很大，因此不经常采用交流融冰法。在输电线路上的直流抗阻相比交流抗阻来说相当小，大约为其十分之一。所以，在日常的覆冰输电线路的融冰工作中，常采用直流融冰法，在提供同等的融冰电流进行融冰时，直流法对电源容量的要求较低，更为经济实用。直流融冰技术的优势主要有以下几个方面：①直流融冰技术能够针对实际情况的不同调整电流和电压的值，从而能够更经济有效的完成融冰工作，这些实际情况主要是指输电线路中导线的具体长度和其宽度。②采用直流法融冰对整个电力系统造成的影响较小，有效的避免了安全事故的发生。目前，在直流融冰法中也有许多不足的地方，主要包括：第一，相比其他方法，直流融冰法较为繁琐，在实际应用中容易产生谐波，同时，功率损失情况严重。这就要求在使用直接融冰法时要配备适应的滤波器；第二，采用直流融冰法时，要有相应的保护设备进行系统的保护工作，使得其成本相对较高。2.3分裂导线融冰法龙源期刊网的输电线路中，较为常用的融冰方法就是分裂导线融冰。由于220kV到500kV输电线路中的分裂导线横截面积较大，对融冰时的电源的容量要求也较大，这种方法能够有效的增大电流的密集度，有效的增强融冰线路处的电流，更好的完成融冰工作。在利用分裂导线法融冰时，要确保分裂导线之间的绝缘性，安全起见，还要在各个子导线上分别安装可远程操作的断路器，不仅能够简化操作还能更好的做好对融冰工作的监督。这种方法通常应用在较大面积覆冰的输电线路中。2.4自然除冰法借助于自然的条件进行除冰的方法叫做自然除冰法。这种方法广泛的应用了自然的力量，借助于风力、引力以及自然温度的变化进行除冰。在对输电线路进行除冰时，需要在其上安装一些简单的设备，例如，除冰环、平衡锤、阻雪环等等。相比其他方法，自然除冰法操作简单，成本也较低。在自然除冰法中，较为常用的手段是对输电线路涂抹相应的憎水和憎冰涂料，以便防止覆冰的产生。目前使用的憎水和憎冰涂料主要有烷烃、有机硅、有机氟和烯烃等的化合物。自然除冰法的效果不如以上三种方法明显，但是能够起到一定的作用，并且不用对覆冰输电线路进行复杂的处理，可用于降低覆冰带来的影响，在日常中的应用最为普遍。3低温环境下输电线路覆冰问题解决技术的发展方向分析在解决输电线路覆冰问题时，首先要考虑到除冰的效果和成本，为了更好地做好此项工作，在未来解决覆冰问题时，从以下方面进行改进：（1）运用科学的方法，建立和完善除冰融冰的相关规定和准则。使得除冰融冰工作有规可循，在最短的时间内回复覆冰电路，使其正常工作，化解危险。（2）加大对防冰涂料的研究工作，开发出性能更好的防冰涂料，使其在进行防冰时，不对输电线路造成危害。（3）加紧对导线、地线等的研究工作，使其能够适应利用电磁除冰的要求，电磁除冰有着良好的应用前景，其效果明显，对资源的消耗较少，但是对相关输电线路的抗损性提出了要求，所以要加大对所用导线等的研究。（4）利用太阳能进行除冰融冰。要对其可行性进行分析，通过在输电线路上涂抹某种吸热剂，到达高效、简便、低成本除冰的目的。4小结上文就对低温环境下输电线路覆冰解决途径的讨论。首先对输电线路的覆冰种类和原因进行了介绍，然后提出了相关的解决方法，最后指出了其发展的方向。目的是为了更好地做好除冰融冰工作，保证电力系统的正常运行。龙源期刊网【参考文献】[1]杨晴，王骏.国内外抗病融冰技术研究综述[J].云南电力技术，2008（36）：65-66.[2]牛文娟，蒋春芳，张婧.线路负荷融冰方案研究[J].红河水，2010（29）：121-123.[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（36）：1-4.[4]黄天衡，郭士明.浅谈电网输电线路覆冰问题及解决措施[J].机电信息，2013（30）：130-132.[5]左亚鹏，柴冰，史宏伟.浅谈输电线路覆冰故障处理技术[J].河南电力，2010（1）：110-112.[责任编辑：刘帅]