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覆冰对输电线路的危害
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覆冰对输电线路的危害

November 5, 2015 • Columns, Prof. Guan Zhicheng, Weekly Article, 最近文章汇总

ice-pic 输电线路 覆冰对输电线路的危害 ice pic 覆冰会对输电线路的安全运 行造成严重危害, 例如2008年 在中国南方地区因遭遇罕见 大面积严重覆冰气象条件, 共 造成119条500kV输电线路停 运, 348条220kV输电线路停 运, 888条110kV输电线路停 运, 35385条10kV~35kV配 电线路停运, 110kV~500kV 输电线路因冰灾倒塔共8381 基。2008年以后由于采取了很多防止输电线路覆冰危害的措施, 以及没有再 出现大范围严重覆冰的气象条件, 覆冰对输电线路的危害程度已大大减轻, 然 而输电线路的覆冰问题依然是对电力系统安全运行最为严重的危害因素之一, 据统计近年来由覆冰造成的输电线路停运次数大约占总停运次数的1/4, 必须 持续给予高度重视。  
覆冰对输电线路安全运行的危害主要分两方面, 一是绝缘子表面覆冰会使绝 缘子的电气强度降低, 在运行电压下就可能发生绝缘子沿面闪络, 称作冰闪, 二是空气间隙击穿, 导线、地线严重覆冰造成彼此间的空气间隙减小、导 线融冰时的脱冰跳跃以及由覆冰和风造成的导线舞动, 都会导致空气间隙击 穿。严重覆冰还会造成导线断线、杆塔倒塌, 会造成长时间、大面积停电。   2012年中国输电线路因覆冰引起跳闸221次, 国家电网系统冰害引起跳闸135 次, 重合闸成功率为34.8%, 冰害造成故障停运88 次, 从冰害原因分析, 绝缘子 冰闪造成的跳闸61次, 占总数的45.2%; 导线舞动造成的跳闸为59次, 占总数的 43.7%。从统计数据看, 绝缘子覆冰闪络和导线舞动应是今后防范的重点问题。   由于2008年中国南方地区冰雪灾害引起损失巨大, 科研院所、高等院校、电 力运行部门开展了大量研究工作, 推出了很多防覆冰技术措施, 使得输电线路 抵御覆冰灾害的能力逐年提高。ice-pic-2 输电线路 覆冰对输电线路的危害 ice pic 2 为减弱导线覆冰的危害, 电力部门研制出多种直流融冰装置, 可对覆冰 导线及时进行融冰处理, 该技术已推广应用并取得良好防覆冰效果。 如果对地线进行适当改造, 该装置也可对地线融冰。对易舞动线路采 取加装防舞间隔棒、相间间隔棒等综合防舞措施, 使得线路本身抵御 外界恶劣天气导致的覆冰舞动故障能力大大加强。此外, 对局部覆冰 严重地区的线路杆塔进行改造, 以加强整条输电线路的抗覆冰能力。 对绝缘子串的防覆冰问题也开展很多研究, 采用V 型串或倒V型串比I型串的覆 冰闪络电压高, 在一串绝缘子中在适当位置放置几片大盘径绝缘子, 称作插花 方式绝缘子串, 对防止绝缘子覆冰闪络也是有效果的。复合绝缘子和RTV防污 闪硅橡胶涂料对减弱绝缘子覆冰没有明显效果。 很多单位研究超憎水性涂料, 试图用该技术提高导线或绝缘子的抗覆冰能力, 尽管该技术在实验室取得良好试验效果, 然而应用于实际输电线路还有许多实 际问题有待解决, 至今未见在实际输电线路成功应用的报道。 清华大学深圳研究生院开发了一种硅橡胶半导体涂料, 依靠发热效果可减弱 雨凇气象条件下绝缘子表面的覆冰。该技术在中国南方个别地区试用, 并取 得了一定的防冰效果。  

关志成教授 清华大学深圳研究生院 guanzc@tsinghua.edu.cn_

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