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輸電線路覆冰及防范措施

文檔作者：楊旭閆磊文檔來源： 1．國(guó)網(wǎng)通化供電公司 2．華潤(rùn)電力有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2024年07月01日
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上一篇：輸電線路覆冰危害分析及防范措施

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2014年8月
第42卷 第4期(總第233期)
A ug．2014
VoI．42 No。4 (Ser．No．233)
輸電線路覆冰及防范措施
Power Transmission Line Icing and its Prevention M easures
楊
(1．國(guó)網(wǎng)通化供電公司，吉林 通化
旭 ，閆 磊。
134000；2．華潤(rùn)電力有限公司，遼寧 盤錦 124010)
摘 要：介紹了輸電線路冬季形成覆冰的原因及危害，對(duì)2008年我國(guó)華中、華東地區(qū)出現(xiàn)的重大覆冰災(zāi)害損失進(jìn)
行統(tǒng)計(jì)，提出了規(guī)劃設(shè)計(jì)階段、運(yùn)行階段的防覆冰措施，并根據(jù)通化地區(qū)的氣候條件，制定有針對(duì)性的防冰災(zāi)措施。
關(guān)鍵詞：輸電線路；覆冰；防范措施
中圖分類號(hào)：TM726 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：1009—5306(2014)04—0055—02
輸電線路覆冰對(duì)電力系統(tǒng)的危害很大，容易引
起嚴(yán)重事故。我國(guó)是易發(fā)生輸電線路覆冰的國(guó)家，冰
災(zāi)對(duì)輸電線路的影響已經(jīng)嚴(yán)重威脅電網(wǎng)的正常運(yùn)
行。2008年初，國(guó)家電網(wǎng)公司經(jīng)營(yíng)區(qū)域內(nèi)華中、華東
及所屬l0個(gè)省級(jí)電網(wǎng)因出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)的大強(qiáng)度、
大范圍低溫雨雪冰凍天氣而遭受嚴(yán)重?fù)p害，其中湖
南、江西、浙江電網(wǎng)設(shè)施損毀嚴(yán)重，在當(dāng)時(shí)造成了嚴(yán)
重的經(jīng)濟(jì)損失及社會(huì)影響。2012年3月，吉林省通
化市梅河口地區(qū)亦發(fā)生了一起由冰災(zāi)引起的輸電線
路大面積停電事故。
1 線路覆冰的形成及危害
1．1 覆冰的形成
當(dāng)氣溫下降到一3C以下，風(fēng)速達(dá)到10 m／s以
上時(shí)如再遇雨加雪天氣，則將在輸電線路上形成雨
凇。此時(shí)，若氣溫升高，則雨凇將發(fā)生融化現(xiàn)象，即在
導(dǎo)線表面形成了一層覆冰。若此時(shí)天氣轉(zhuǎn)晴，則覆冰
就停止生長(zhǎng)并可能融化；但當(dāng)天氣突然變冷時(shí)，黏結(jié)
度較高的雨凇表面將快速增長(zhǎng)，形成第二層覆冰。這
個(gè)過程如此反復(fù)，即會(huì)在輸電線路上形成較厚的冰
層。天氣變暖時(shí)的短暫融化加強(qiáng)了冰的密度，而氣溫
驟然下降則會(huì)使覆冰快速生長(zhǎng)。
1．2 覆冰的危害
1．2．1 覆冰對(duì)導(dǎo)線的危害
a．重覆冰作用下在檔距中間的某一處斷線。
b．在線夾處發(fā)生滑移引起斷股、抽絲。
C．鐵塔破壞引起倒塔、斷線。
1．2。2 覆冰對(duì)地線的危害
a．地線和光纖復(fù)合架空地線OPGW 在重覆冰
作用下斷線破壞。
b．地線及OPGW 在覆冰下弧垂過大。
1．2．3 覆冰對(duì)鐵塔的危害
a．覆冰災(zāi)害造成的倒塔事故體現(xiàn)在采用多分裂
導(dǎo)線的鐵塔比采用單分裂導(dǎo)線的鐵塔更易受損。
b．倒塌的鐵塔中，大檔距鐵塔和相鄰檔距相差
較大的鐵塔占80 左右，微地形對(duì)鐵塔承載力的影
響明顯。 ‘
C．交流線路倒塔占91．3％、直流線路倒塔占
8．7％ 。
d．單回路倒塔占75．1％ ，雙回路倒塔占
24．9％ 。
e．直線塔倒塔占89．5 ，轉(zhuǎn)角塔倒塔占
10．5 。
f．倒塔的主要塔型為酒杯塔(占36．2 )、貓頭
塔(占21．9 )和鼓形塔(占24．9 )。
g．桿塔所處海拔300 m 以上高度的占53．1 ，
設(shè)計(jì)冰厚15 mm及以下的倒塔占總數(shù)的97．8 。
2 2008年覆冰災(zāi)害統(tǒng)計(jì)
收稿日期：2014—06—18
作者簡(jiǎn)介：楊 旭(1976)，男，工程師，從事電力生產(chǎn)技術(shù)管理工作。
由《國(guó)家電網(wǎng)公司2008年電網(wǎng)冰災(zāi)技術(shù)分析報(bào)
· 55·
2014年8月
第42卷 第4期(總第233期)
吉 林 電 力
Jilin Electric Power
Aug．2014
Vo1．42 No．4(Ser．NO．233)
告匯編》得知。2008年1月10日開始，我國(guó)華中、華
東地區(qū)出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)的大強(qiáng)度、大范圍低溫雨雪
冰凍天氣。國(guó)家電網(wǎng)公司經(jīng)營(yíng)區(qū)內(nèi)共有37個(gè)地市的
545個(gè)縣(區(qū))、2706萬用戶受到影響，直接經(jīng)濟(jì)損失
高達(dá)104．5億元。公司所屬電網(wǎng)共有17．2萬基高壓
桿塔倒塌，1．2萬基受損，高壓線路斷線12．9‘萬處；
低壓線路倒斷桿51．9萬基，低壓線路受損15．3萬
條，變電站停運(yùn)884座；公司系統(tǒng)通信光纜受損約
2 860 km。其中：湖南電網(wǎng)14條500 kV、44條220
kV 和121條llokV線路受損停運(yùn)；江西電網(wǎng)17條
500 kV、57條220 kV 和168條110 kV線路受損停
運(yùn)；浙江電網(wǎng)23條500 kV、21條220 kV 和14條
110 kV線路受損停運(yùn)；“三峽送出”大通道江城、宜
華500千伏直流線路損壞嚴(yán)重。湖北、安徽、河南、福
建、重慶、四川、江蘇等地的電網(wǎng)也受到不同程度的
沖擊和破壞。國(guó)家電網(wǎng)公司系統(tǒng)輸電線路受損情況
統(tǒng)計(jì)見表1。
表1 國(guó)家電網(wǎng)公司系統(tǒng)輸電線路受損情況統(tǒng)計(jì)
電壓等級(jí)／kV 倒桿塔／基 受損桿塔／基 斷線／處
5OO
220
●
110
35
10
l42
239
421
1 041
10 503
3 輸電線路覆冰防范措施
3．1 規(guī)劃設(shè)計(jì)階段
在規(guī)劃階段，盡可能降低線路的平均海拔，避開
重冰區(qū)；根據(jù)電網(wǎng)的負(fù)荷分布和環(huán)境因素，規(guī)劃建設(shè)
加強(qiáng)型戰(zhàn)略性輸電通道，在其他線路災(zāi)害失效時(shí)能
夠保證電網(wǎng)的基本運(yùn)行。
在設(shè)計(jì)階段，由于受到多種因素的制約，線路路
徑選擇不盡合理。新建線路大多位于海拔相對(duì)較高
的地區(qū)或穿越高山、大嶺，不僅容易形成大高差、大
檔距、不均勻覆(脫)冰等覆冰倒塔的客觀誘發(fā)條件，
也使得災(zāi)害后的搶修恢復(fù)異常艱難，因此，應(yīng)加強(qiáng)前
期勘察，選擇適當(dāng)路徑避開重冰區(qū)；提高線路抵抗覆
冰荷載的機(jī)械強(qiáng)度；開展與氣象服務(wù)部門的溝通，提
高對(duì)氣象數(shù)據(jù)的解讀、分析能力，提高覆冰設(shè)計(jì)取值
的準(zhǔn)確性；提高設(shè)防水平，對(duì)同一走廊內(nèi)的不同線
路、同一線路的不同區(qū)段，采取差異化設(shè)計(jì)；桿塔設(shè)
·56·
計(jì)中加大縱向不平衡張力取值；增加鐵塔抗串倒的
能力；增強(qiáng)地線抗冰能力；提高大檔距、大高差區(qū)段
的抗冰設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
3．2 運(yùn)行階段
加強(qiáng)與氣象部門的溝通，建立相應(yīng)的氣象預(yù)警
機(jī)制，具有完備的應(yīng)急預(yù)案、應(yīng)急系統(tǒng)和完善的除冰
措施。
加強(qiáng)搶險(xiǎn)救災(zāi)的物質(zhì)資源和其他相關(guān)資源的準(zhǔn)
備，形成必要的貯備機(jī)制，研究出盡量減少桿塔受
損、盡快恢復(fù)電網(wǎng)運(yùn)行的技術(shù)措施。
4 通化地區(qū)冰災(zāi)的防范措施
通化地區(qū)根據(jù)近幾年的輸電線路覆冰統(tǒng)計(jì)情
況，在新建輸電線路及通化二道江地區(qū)和通化下四
平地區(qū)等已有的輸電線路上分別采取了如下具體防
范措施。
a．通化地處山區(qū)，在氣候條件符合的情況下比
較適于冷空氣的對(duì)流凝結(jié)，如在地勢(shì)較高或較低的
山區(qū)建設(shè)桿塔就為覆冰的產(chǎn)生創(chuàng)造了機(jī)會(huì)。因此在
線路規(guī)劃、設(shè)計(jì)階段，要求設(shè)計(jì)部門加強(qiáng)與氣象部
門、運(yùn)維部門取得良好溝通，盡量避開地勢(shì)相對(duì)較高
或地勢(shì)相對(duì)較低的地區(qū)建設(shè)線路。
b．新建桿塔如不能避開易發(fā)生覆冰的地區(qū)，應(yīng)
提前做好桿塔的荷載計(jì)算，加大塔材的厚度，增加導(dǎo)
線的承載力及強(qiáng)度。
C．在防覆冰措施中有一項(xiàng)是密切關(guān)注“氣溫回
升、冬春之交”等特殊時(shí)期的氣象情況。結(jié)合東北地
區(qū)以往發(fā)生冰災(zāi)的時(shí)期，即在春節(jié)前后，尤其是天氣
轉(zhuǎn)暖期間，要密切關(guān)注通化地區(qū)的天氣情況，設(shè)立氣
象預(yù)警部門并開展預(yù)警機(jī)制，在大雪，雨夾雪來臨之
前開展對(duì)線路的特殊巡視工作，在重要地段開展無
間斷的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，防止在溫度達(dá)到覆冰臨界點(diǎn)時(shí)不
能開展及時(shí)的處理措施。
d．開展相應(yīng)人員防冰災(zāi)巡視及除冰技能的培
訓(xùn)，提高工作能力和自身防護(hù)水平。
正確認(rèn)識(shí)覆冰災(zāi)害的嚴(yán)重性，對(duì)覆冰的性質(zhì)和
特點(diǎn)進(jìn)行研究，在可能出現(xiàn)覆冰季節(jié)前制定相關(guān)的
預(yù)防措施，消除潛在的隱患，有助于促進(jìn)我國(guó)電網(wǎng)建
設(shè)，提高供電可靠性，減小覆冰災(zāi)害造成的損失。
(編輯郝竹筠)
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