高压输电线路抗覆冰技术研究
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摘要：电网的正常工作关系到国民经济的运行和人民群众的正常生活，因此做好高压线路的抗覆冰工作是广大电力工作者的重要任务。本文在此介绍了一些抗覆冰技术为广大电力工作者提供借鉴。
关键词：高压线路；抗覆冰技术
1 引言
大自然所带来的灾害往往是人们难以改变的，在冬季里，气温过低，若是持续的强雨雪，便会带给电网严重的损害，必然会影响到国民经济的正常运行和人们的日常生活。因此做为电力工作者需要深入了解线路覆冰的机理，从而能够做好线路的设计、施工以及维护等工作，减少线路的覆冰，避免自然灾害给国家、人民带来的损失与不便。
2 覆冰机理与危害
电网能否顺利运行和气象的变化有着重大的关系，尤其是对于一些容易出现自然灾害的地区，其电网的事故主要就是因为严重的覆冰引起的。引起送电线路覆冰的现象有多种，例如湿雪、冻雨覆冰和冻雾覆冰等，影响导线覆冰的主要气象因素有气温、空气湿度和风。一般来说最易覆冰的温度为- 8～0℃。若气温太低，比如在- 20～- 15℃或更低时，水滴将变成雪花而不易于形成覆冰。当有了足够冻结的温度后，覆冰的形成还必须有较高的空气湿度，一般要求空气湿度达到90%以上。如果是凝结在电线上，就使电线覆冰。这就是电线覆冰。线路覆冰是严重的灾害，其影响主要有：首先是线路负重过大。送电线路覆冰后，不但垂直荷载大，同时杆塔两侧电线的不均匀覆冰会产生一定的纵向张力差，使杆塔的受力情况比较严重且复杂，当出现罕见的暴雪冰载时将使杆塔产生破坏。其次是输电线路不均匀覆冰或不同时期脱冰、输电线路舞动、线路绝缘子冰闪等。
3 高压电网的抗覆冰技术
3.1 做好输电线路的覆冰预警系统
输电线路的覆冰预警系统是在采用导线张力测量、线路图像实时监视和小型气象站相结合的综合监测的基础上，率先引入气象因子“锋区位置”，构建了覆冰成灾模型和危害程度模型，实现了输电线路覆冰形成全过程的监测和预警，有效提高了线路覆冰情况预报的准确性。
在预警系统中根据不同程度的覆冰情况发出不同等级的预警信号，一般情况下根据信号灯的不同颜色代表不同程度的损害。例如某市的输电线路中的覆冰预警系统中分别设置了“红、橙、黄、蓝”四种等级的信号，他们的严重程度由高到低。其中红灯代表的是最为严重的覆冰程度，会导致线路断电、设备故障等现象。该市电力部门运用这个预警系统提前预测到输电线路的覆冰情况，根据不同的程度采取相应的手段进行防控。例如在轻微的覆冰现象即将出现时，即蓝色的信号闪现，此时电力部门可以及时的对覆冰进行控制，防止其发展为严重的覆冰程度，保证线路能够安全运行。这种方法改变了传统的人工巡视形式中时间长、效率低的缺点，运用科学的手段进行预测，提高了准确性，能够大大的减轻技术人员的工作量，并能将灾害控制在最小程度。输电线路覆冰预警系统可以利用摄相头传输气象数据，运用覆冰成灾模型等对数据进行精确分析，提高了预报的客观性和准确性。系统并已实现远程监控，将地区的容易覆冰线路设置监测点，各线路覆冰情况实时呈现在防灾减灾指挥系统的地理信息系统上。
3.2 提高新建电网设计标准
对于正在进行的施工和拟建项目，应该抓紧组织设计单位校核覆冰设计标准，对工程设计方案进行全面复核。对于新建线路来讲，需要严格按照国家电网公司的技术标准进行设计，采取优化线路路径、优化杆塔布置、加强杆塔结构、选用覆冰过载能力强的导地线等方法，保证线路具有较高的抗覆冰能力。
例如，在500 千伏天兰线的冰灾改造工程中，某省电力公司在全国首次采用了最新型的抗冰闪复合绝缘子材料，大大提高了绝缘子的抗冰闪能力。此外，根据电网灾后恢复重建规划方案，在冰灾电网的抢修和重建过程中，设计院按照提高抗冰能力的新标准进行技改，增强抵御严重自然灾害的能力。
3.3 加强对现有输电线路的改造
重建线路是一项耗费时间长、成本高的工程，而且一般抗冰灾的时间较为紧迫。因此我们应当树立优化互补的理念，分析导致电网塔倒塌的真正原因，通过局部增加加强型耐张塔、改造直线塔、更换导地线、更换金具等手段，消除短板，达到整体线路优化补强的目的，使运行线路的抗冰能力达到更高水平。
3.4 制定应急方案，及时处理灾害
在一些比较常出现覆冰灾害的山区地区，制定一定的处置雨雪灾害事件的方案。这种方案可以根据灾害的程度分为三个等级，首先是因为雨雪冰冻灾害引起的2条以上的110千伏的输电线路出现断线、倒塔的现象为最严重的程度；其次是省级电网出现输、变、配设施设备较大范围覆冰，重要输电线路断面覆冰达到设计标准的60%；电网设施设备损毁危及电气化铁路、政府机关、军事设施、交通等重要用户供电；因雨雪冰冻灾害导致个别地区电网大面积停电，减供负荷达事故前总负荷的20%及以上、40%以下的任一情况就进入预案最轻级III 级事件。电力部门就可以启动应急预案，确保人民群众生产生活安全。
4 结语
对于我国一些处于沿海地区，台风、暴雨、洪灾等自然灾害频频发生的地方，其电网的安全工作尤其重要。因此电力工作者应当在国家电监会、电网公司等的支持与领导下建立完善的防覆冰预警系统、应急管理措施以及危机处置的应急工作系统，提高全体员工的事业心和责任感，时刻情系祖国、情系祖国，做好各个环节的工作。另外还要加大科学技术的投入力度，深入研究实施差异化、精益化的规划设计和基建标准，加强自然灾害规律和大电网运行机理研究，组织实施科技防灾减灾计划，开展抗冰覆冰关键技术重大科技专项攻关。
参考文献：
[1]李庆先.高压输电线路抗覆冰技术分析[J].工程技术.2011(02)
[2]王一光.浅析输电线路施工的技术管理[J].机电信息.2011(18)
[3]陈要严.浅析输电线路跳闸原因及解决措施与建议[J].广东科技.2011（10）
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