高海拔輸電線路覆冰運(yùn)行管理探討

寸朝欽

（南方電網(wǎng)公司超高壓輸電公司曲靖局，云南 曲靖 655000）

1 線路概況

曲靖局所轄±500 kV牛從甲乙線起于云南昭通牛寨換流站，止于云南與貴州交界點(diǎn)畢節(jié)，線路雙回路長283.577 km，于2013年10月投運(yùn)，500 m以上1000 m以下的檔距95 檔，1000 m以上檔距13檔，最大檔距為1252 m，輕冰區(qū)導(dǎo)線采用4×JL/G1A－900/75、重冰區(qū)導(dǎo)線采用4×JLHA2X/G1A－1035/75。線路橫穿鹽津縣、鎮(zhèn)雄縣、貴州省畢節(jié)市交界所有高山山脈，寒潮氣流活動比較頻繁，尤其東風(fēng)較多，線路連續(xù)出現(xiàn)覆冰、結(jié)霜等給線路安全運(yùn)行帶來極大危脅。

2 問題提出

±500 kV牛從甲乙線投運(yùn)后，從2013年11月初至2014年2月線路連續(xù)出現(xiàn)覆冰、結(jié)霜等現(xiàn)象，導(dǎo)地經(jīng)覆冰厚度達(dá)4 cm，桿塔覆冰厚度達(dá)5 cm。當(dāng)線路脫冰時，導(dǎo)地線發(fā)生舞動，地線線夾壓桿易拉損，導(dǎo)地線弧垂增大，致使地線與導(dǎo)線或?qū)Ь€與地面及交叉跨越特之間安全距離不夠，引起線路閉鎖，隨之導(dǎo)地線也將存在不同程度磨損。

3 覆冰原因分析

3.1 覆冰形成的條件

覆冰是由于空氣中過冷卻的水（雨凇）和低溫（約-5℃～7 ℃）的霧受凍而引起的。初冬和初春時節(jié)，氣溫在-5 ℃左右，在濃霧天氣和小風(fēng)的作用下，霧氣水滴便凝結(jié)成冰，而且越結(jié)越厚，使導(dǎo)地線、鐵件不堪重負(fù)，導(dǎo)致導(dǎo)地線拉斷，桿塔倒塌或橫擔(dān)變形，主要有以下幾個方面的因素：（1）覆冰與地形和地貌之間的關(guān)系。地形對覆冰強(qiáng)度有很大的影響：在山谷處覆冰嚴(yán)重，草原地比森林地帶覆冰嚴(yán)重，海拔高的地方比海拔低的地方覆冰嚴(yán)重。（2）覆冰與線路和寒流方面間的夾角a之間的關(guān)系。當(dāng)其他氣象條件相同時，覆冰量與a角成正比。 a角達(dá)90°時，也就是導(dǎo)地線位置和寒流方面垂直時，覆冰最嚴(yán)重。（3）覆冰與導(dǎo)地線高度之間的關(guān)系。導(dǎo)線越高，覆冰強(qiáng)度越大，在高處風(fēng)的阻力小，因此，風(fēng)速較大，覆冰量和風(fēng)速的平方成正比。

3.2 ±500 kV牛從甲乙線覆冰種類

根據(jù)線路覆冰情況分析，±500 kV牛從甲乙線覆冰表現(xiàn)為：雨凇、霧凇及混合凇。雨凇是一種非結(jié)晶狀透明的或毛玻璃冰層，由空氣中的過冷卻水珠或毛毛雨中水滴與導(dǎo)線表面尚未完全凍結(jié)時正當(dāng)大風(fēng)，使之又和一個水滴相碰，在這種反復(fù)濕潤下凍結(jié)在導(dǎo)線的表面而形成的冰層。霧凇是一種白色不透明的，外層呈羽狀的覆冰。通常在大霧天氣形成，當(dāng)細(xì)小的過冷卻水滴、霧粒或毛毛雨與導(dǎo)線相碰時，由于導(dǎo)線表面溫度低，毛毛雨中有不同程度的雪松出現(xiàn)?；旌馅∈且环N白色不透明或半透明的堅硬冰，密度約在0.3～0.9，形成時的溫度在-2℃～8℃，風(fēng)速在2～15 m/s內(nèi)。風(fēng)速越大，形成混合凇的密度越大。

3.3 ±500 kV牛從甲乙線覆冰導(dǎo)致的后果

線路覆冰直接導(dǎo)致的兩類事故：一類是實(shí)際覆冰荷載超過設(shè)計值而導(dǎo)致的機(jī)械方面和電氣方面的事故；另一類是不均勻覆冰或不同期脫冰引起的機(jī)械方面和電氣方面的事故。

導(dǎo)線和地線方面：線路覆冰重量增大，超過設(shè)計極限值，使導(dǎo)地線從壓接管中抽出造成導(dǎo)地線墜落事故，有因外層鋁股全部拉斷造成事故；電氣間隙方面：弧垂增大，導(dǎo)地線間距及導(dǎo)線對地安全距離減小，造成相間閃絡(luò)或?qū)Φ胤烹娛鹿?，地線弧垂增大、風(fēng)吹擺動造成與導(dǎo)線相碰，燒傷導(dǎo)線。如果絕緣子臟污，加之覆冰嚴(yán)重，易形成電橋，很有可能造成線路冰閃。

4 應(yīng)對措施

4.1 巡視檢查

2013- 2014年，±500 kV牛從甲乙線防冰工作經(jīng)驗得出總結(jié)，與縣氣象局簽訂氣象服務(wù)合同，特別是初春和初冬季節(jié)，要求氣象部門每天以傳真的方式向輸電部門發(fā)布?xì)庀笮畔?，若遇氣候突變，?shí)行手機(jī)信息特別提示，使巡視人員提前特巡及開展融冰準(zhǔn)備工作。根據(jù)掌握的氣象資料，班組人員提前進(jìn)駐線路現(xiàn)場，因鹽津縣、鎮(zhèn)雄懸、貴州省畢節(jié)市交界處覆冰期間路況滑濕泥濘，趕赴現(xiàn)場困難，易錯過線路融冰最佳時機(jī)，導(dǎo)致線路覆冰越來越厚，引起線路倒桿、斷線、冰閃等事故。在±500 kV牛從甲線261#、270#、280#、289#，±500 kV牛從乙線202#、268#、297#、317#塔等處于風(fēng)口，覆冰最嚴(yán)重的桿塔上安裝覆冰在線監(jiān)測裝置，工作人員可以在局里打開計算機(jī)查看覆冰監(jiān)測系統(tǒng)，及時對線路覆冰情況進(jìn)行了解。班組人員趕到現(xiàn)場，通過對模擬導(dǎo)地線上的覆冰長徑、短徑、周長、覆冰質(zhì)量、周圍環(huán)境的濕度、溫度，塔腳塔材的覆冰厚度進(jìn)行測量，折算測量數(shù)值以此來推斷運(yùn)行線路中導(dǎo)地線的覆冰厚度。

4.2 覆冰事故的處理措施

在線路覆冰季節(jié)來臨前提前對±500 kV牛從甲乙線融冰刀閘，電纜接線，地線招角等，進(jìn)行全面排查，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，確保線路隨時具備融冰要求。當(dāng)線路發(fā)生覆冰，為能在最佳時機(jī)開展線路融冰，提前安排人員就位，線路一旦申請停下電，工作人員驗電，掛好接地線后，分別在±500kV牛從甲乙線1#、172#塔，按照要求對導(dǎo)地線融冰接線進(jìn)行接線。

5 取得的成效

2013-2014年，±500 kV牛從甲乙線防冰工作已經(jīng)通過第一次考驗，現(xiàn)已模清線路覆冰特點(diǎn)、重點(diǎn)關(guān)注區(qū)段、地理情況等，為今后的線路防冰工作積累了豐富的經(jīng)驗。

［1］李再華,白曉民,周子冠,等.電網(wǎng)覆冰防治方法和研究進(jìn)展［J］.電網(wǎng)技術(shù),2008,32(4):7-13.