浅谈输电线路覆冰故障处理技术.doc

7浅谈输电线路覆冰故障处理技术左亚鹏、柴冰、史宏伟摘要：在运行输电线路中导线覆冰现象较为普遍特别是近几年来天气气候的变化导线覆冰的几率日趋增大。输电线路覆冰引起的故障严重地影响了电力系统的安全正常运行给社会经济带来巨大的损失。浅谈影响覆冰的因素、形成、类型借鉴现有的有效方法和技术对周口地区的输电线路覆冰故障建议防范与处理的措施。自2005年1月以来周口地区多次遭受了50年一遇的冰雪凝冻灾害电网因冰灾损害严重。特别是220kV川水线、薛淮线和川淮线在冰灾中多处受损共造成导线和架空避雷线30余出损伤187处杆塔绝缘子、金具、横担损坏等严重现象。灾情过后也向电力企业敲响了警钟；对于天气寒冷而又多雨的中原地区来说输电线路导线覆冰严重影响着输电线路的安全运行覆冰也给安全生产方面带来了严重危害并加大了输电线路运行维护的工作量增加了企业成本；同时也反映出输电线路抗自然灾害的能力比较薄弱。因此有效地避免和防止冰灾对输电线路造成的危害是电力企业必须面对的新的课题。只有多措并举才能积极有效地防治输电线路导线覆冰带来的危害。1输电线路覆冰的危害一般来讲覆冰对电网输电线路的破坏有三种。第一种是少量的覆冰它在导线上这种圆截面的覆冰不是均匀地包在上面它可能形成一个椭圆或者形成其他形状在大气当中构成了一个迎风面当风的角度和冰的迎风面角度合适的时候导线就会舞动。第二种情况就是闪络结构也不破坏但是它的绝缘失去了一闪络电就送不出去了。第三种也是最普遍的由于垂直负载过重把结构整个压垮。2影响输电线路覆冰的因素2.1影响导线覆冰的气象条件影响输电线路导线覆冰的气象因素主要有空气温度、风速风向、空气中或云中过冷却水滴直径、空气中液态水含量。这四种因素的不同组合确定了导线导线覆冰类型。多发生在每年1、2月份尤其在冬季和初春季节当气温下降至-5℃～0℃风速在3～15m/s时如遇大雾、毛毛雨或小雨加雪首先将在导线上形成雨凇；如此时气温升高天气转晴导线上的雨凇便开始融化；如天气继续转晴则覆冰过程终止；如天气骤然变冷或气温继续下降冻雨和湿雪则在粘结强度很高的雨凇冰面上迅速增长形成密度大于0.6g/cm3的较厚的冰层；如气温继续下降至-15℃～-8℃原有冰层外侧积覆雾凇。这种过程将导致导线表面形成雨凇——混合凇——雾凇的复合冰层。如在这种过程中天气变化出现多次晴转冷的天气融化再结冰增加了覆冰的密度如此往复发展将形成雨凇和雾凇交替重叠的混合冻结物即混合凇。一般来说最易覆冰的温度为-8℃～0℃。若气温在-20℃～-15℃或更低时水滴将变成冰雹或雪花而不易于形成覆冰。当有了足够的温度后覆冰的形成还必须有较高的空气湿度一般空气湿度达到90%以上。在覆冰过程中风对输电线路导线覆冰起着终于熬的作用它将大量过冷却水滴源源不断地输向输电线路与导线相碰撞被导线捕获而加速覆冰。当具备了形成覆冰温度和水汽条件后除了风速的大小对覆冰有影响外风向也是决定导线覆冰轻重的重要参数之一。风向与导线平行时或当与导线之间的夹角小于45°或大于150°时覆冰较轻；风向与输电线路垂直或风与导线之间的夹角小于45°或大于150°时覆冰则比较严重。但在覆冰形成过程中风向不是固定不变的总有一些时间风与输电线路导线有一定夹角。2.2地形及地理条件的影响输电线路导线覆冰的轻重还取决于山脉走向、坡向与分水岭、台地、风口、江湖水体等因素。在冬季或初春时节在高空受西南温湿气候和东北寒冷气候的交替影响黄淮地区长期持续的低温、雨雪、冰冻极端天气给河南、湖南、安徽等省（市、区）的生产生活带来了严重影响电力输电线路覆冰严重。周口位于黄淮地区中东部豫东平原河南省东南部东临安徽阜阳；西接漯河、许昌；南与驻马店相连；北与开封、商丘接壤。地势平坦农田肥沃辽阔农田灌溉水利建设发达河流河网错综复杂、密布空气湿度较大。其中220kV川水线、川淮线路东西走向地势平坦开阔多次跨越河流空气中水汽充足部分线路杆塔处在两村庄或河堤河道内形成风口等微气候地段在输电线路覆冰观测中输电线路导线覆冰直径20mm左右覆冰面积大、范围广。2.3走向及悬挂高度对覆冰的影响输电线路导线覆冰与线路走向有关东西走向的线路导线覆冰普遍较南北走向的线路导线覆冰严重。冬季覆冰天气大多为北风或西北风输电线路导线为南北走向时风向与导线轴线基本平行单位时间与单位面积内输送到输电线路导线上的雾粒叫东西走向的线路导线少得多。输电线路导线为东西走向时风与导线约成90°的夹角从而使导线覆冰最为严重。输电线路导线覆冰与风向几乎成正弦关系。而且输电线路导线为东西走向在覆冰后由于不均匀覆冰的影响导线覆冰可能会诱发覆冰舞动。在条件相同的地区一般海拔高程愈高愈易发生覆冰覆冰厚度越厚且多为雾凇；海拔高程较低处其冰厚虽较薄但多为雨凇或混合冻结。周口地区的输电线路大多为东西走向导线悬挂高度平均在