高海拔輸電線路覆冰運行管理探討

寸朝欽

[摘 要]曲靖局所轄±500kV牛從甲乙線地處特殊氣象、環境條件下。在高海拔、微氣候、惡劣的環境下，雖然線路網架按不同區段分10 mm、15 mm、20 mm、30 mm冰區進行設計，但在線路覆冰時提前安排，準確判斷覆冰情況，采取有效措施是能夠保證電網安全穩定的。

[關鍵詞]輸電線路；高海拔；覆冰；維護

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2015.10.086

[中圖分類號]TM75；P429 [文獻標識碼]A [文章編號]1673-0194（2015）10-0-01

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畢節，線路雙回路長283.577 km，于2013年10月投運，500 m以上1 000 m以下的檔距95 檔，1 000 m以上檔距13檔，最大檔距為1 252 m，輕冰區導線采用4×JL/G1A-900/75、重冰區導線采用4×JLHA2X/G1A-1035/75。線路橫穿鹽津縣、鎮雄縣、貴州省畢節市交界所有高山山脈，寒潮氣流活動比較頻繁，尤其東風較多，線路連續出現覆冰、結霜等給線路安全運行帶來極大危脅。

2 問題提出

±500 kV牛從甲乙線投運后，從2013年11月初至2014年2月線路連續出現覆冰、結霜等現象，導地經覆冰厚度達4 cm，桿塔覆冰厚度達5 cm。當線路脫冰時，導地線發生舞動，地線線夾壓桿易拉損，導地線弧垂增大，致使地線與導線或導線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，氣溫在-5 ℃左右，在濃霧天氣和小風的作用下，霧氣水滴便凝結成冰，而且越結越厚，使導地線、鐵件不堪重負，導致導地線拉斷，桿塔倒塌或橫擔變形，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系。地形對覆冰強度有很大的影響：在山谷處覆冰嚴重，草原地比森林地帶覆冰嚴重，海拔高的地方比海拔低的地方覆冰嚴重。（2）覆冰與線路和寒流方面間的夾角a之間的關系。當其他氣象條件相同時，覆冰量與a角成正比。 a角達90°時，也就是導地線位置和寒流方面垂直時，覆冰最嚴重。（3）覆冰與導地線高度之間的關系。導線越高，覆冰強度越大，在高處風的阻力小，因此，風速較大，覆冰量和風速的平方成正比。

3.2 ±500 kV牛從甲乙線覆冰種類

根據線路覆冰情況分析，±500 kV牛從甲乙線覆冰表現為：雨凇、霧凇及混合凇。雨凇是一種非結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線表面尚未完全凍結時正當大風，使之又和一個水滴相碰，在這種反復濕潤下凍結在導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，當細小的過冷卻水滴、霧粒或毛毛雨與導線相碰時，由于導線表面溫度低，毛毛雨中有不同程度的雪松出現。混合凇是一種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℃，風速在2～15 m/s內。風速越大，形成混合凇的密度越大。

3.3 ±500 kV牛從甲乙線覆冰導致的后果

線路覆冰直接導致的兩類事故：一類是實際覆冰荷載超過設計值而導致的機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械方面和電氣方面的事故。

導線和地線方面：線路覆冰重量增大，超過設計極限值，使導地線從壓接管中抽出造成導地線墜落事故，有因外層鋁股全部拉斷造成事故；電氣間隙方面：弧垂增大，導地線間距及導線對地安全距離減小，造成相間閃絡或對地放電事故，地線弧垂增大、風吹擺動造成與導線相碰，燒傷導線。如果絕緣子臟污，加之覆冰嚴重，易形成電橋，很有可能造成線路冰閃。

4 應對措施

4.1 巡視檢查

2013- 2014年，±500 kV牛從甲乙線防冰工作經驗得出總結，與縣氣象局簽訂氣象服務合同，特別是初春和初冬季節，要求氣象部門每天以傳真的方式向輸電部門發布氣象信息，若遇氣候突變，實行手機信息特別提示，使巡視人員提前特巡及開展融冰準備工作。根據掌握的氣象資料，班組人員提前進駐線路現場，因鹽津縣、鎮雄懸、貴州省畢節市交界處覆冰期間路況滑濕泥濘，趕赴現場困難，易錯過線路融冰最佳時機，導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#塔等處于風口，覆冰最嚴重的桿塔上安裝覆冰在線監測裝置，工作人員可以在局里打開計算機查看覆冰監測系統，及時對線路覆冰情況進行了解。班組人員趕到現場，通過對模擬導地線上的覆冰長徑、短徑、周長、覆冰質量、周圍環境的濕度、溫度，塔腳塔材的覆冰厚度進行測量，折算測量數值以此來推斷運行線路中導地線的覆冰厚度。

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，進行全面排查，發現問題及時處理，確保線路隨時具備融冰要求。當線路發生覆冰，為能在最佳時機開展線路融冰，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，按照要求對導地線融冰接線進行接線。

5 取得的成效

2013-2014年，±500 kV牛從甲乙線防冰工作已經通過第一次考驗，現已模清線路覆冰特點、重點關注區段、地理情況等，為今后的線路防冰工作積累了豐富的經驗。

主要參考文獻

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