500kV輸電線路抗冰融冰技術應用實踐探析

宋 平

（國網四川省電力公司檢修公司，四川 成都 610052）

在電網建設中，電網線路冰災危害一直是當前許多國家電網建設中面臨的重要問題之一，進行電網線路冰災事故危害的預防也是當前國內外國家進行電網建設中研究的重點。通常情況下，在電力系統運行過程中，一旦發生電網線路冰災事故，不僅會造成電網線路中輸電導線以及輸電桿塔的斷裂、倒塌等問題危害，同時，還會引起電網線路中的短路以及污閃事故問題發生，造成大面積的停電事故，并且由于電網冰災事故多發生在嚴冬季節，氣候條件與自然災害等，都比較惡劣，因此對于電網冰災造成的線路事故維修恢復也比較困難，容易形成長時間的停電問題，對于電網的正常供電運行等都有著極大的不利影響。500kV輸電線路作為電網建設中常見的高壓線路部分，隨著電力電網的建設發展以及人們對于電力資源需求的不斷增長，500kV高壓線路在電網中建設應用越來越多，其供電運行安全性對于電力電網的供電運行安全與發展等，都有著極大的影響。下文將在對于電網輸電線路抗冰融冰技術分析的基礎上，結合近年來國內外的電網冰災實例，對于500kV輸電線路抗冰融冰技術的應用實踐進行分析論述，以提高500kV輸電線路的供電運行安全性和可靠性。

1 電網輸電線路的抗冰融冰技術分析介紹

結合當前國內外電網建設中對于電網冰災危害的預防研究及其在電網建設中的具體應用情況，在進行電網輸電線路的抗冰融冰技術分析時，需要從電網系統的冰災監測與預警實現以及電網輸電線路的抗冰融冰技術、電網冰災后的運行恢復三個方面進行分析論述。

1.1 電網系統中的冰災監測與預警分析

在進行電網輸電線路中冰災危害的預防控制中，從電網輸電線路的設計階段，就已經開始考慮對于電網抗冰融冰技術的應用，也就是建立相應的電網輸電線路冰災監測與預警信息系統，以進行電網運行中輸電線路冰災危害的預防和控制。通常情況下，在進行輸電線路安裝設計階段，對于輸電線路安裝過程中的冰災區域線路路段，專門制定了相關的輸電線路安裝架設標準，并且在進行輸電線路的安裝架設過程中，為了保證電網輸電線路的安裝架設經濟效益，對于線路的安裝設計要求標準不能夠進行無限制的提高，根據這一情況，冰災區域路段輸電線路的導線以及桿塔冰荷載，在極端惡劣冰雪氣候條件下，就極容易超出在電網輸電線路設計中的電網輸電線冰雪荷載標準，必然會對于電網以及輸電線路的安全穩定運行造成極大的不利影響。針對這種情況，為了實現對于電網輸電線路中冰雪災害的及時監測和預警，以采取相應的方法措施，避免冰雪災害對于線路運行造成的事故影響發生，就需要建立相應的電網系統冰雪災害監測與預警系統，通過對于惡劣氣候天氣條件下電網輸電線路上的冰雪災害信息收集，實現對于冰雪災害的及時監測和預警，避免電網輸電線路覆冰在災害與事故影響發生。

1.2 電網輸電線路的抗冰融冰技術分析

針對上述建立的電網系統冰災監測和預警功能機構，在實現對于惡劣環境條件下電網系統的冰雪災害情況及時預警和監測的基礎上，進行電網輸電線路上超設計標準的冰雪荷載進行融化解除就是關鍵了，這也是電網輸電線路抗冰融冰技術中的關鍵部分。

結合當前國內外電網建設中對于嚴重冰災情況下的輸電線路覆冰危害防止和控制研究、應用等，目前電網建設應用中存在的抗冰融冰技術類型比較多，并且其中一部分電網輸電線路抗冰融冰技術已經逐漸進入實用階段，在電網輸電線路冰雪災害預警與防止中起到了非常重要的作用。將目前應用于電網實際建設中的輸電線路抗冰融冰技術及其抗冰融冰工作原理進行總結分析，主要可以歸結為三個基本思路，首先，應用于實際電網建設的輸電線路抗冰融冰技術，其基本相似點之一，就是在電網的抗冰融冰技術系統結構，主要是通過將電網融冰系統中的電能轉化成為熱能，實現輸電線路覆冰溶解與威脅消除；其次，在電網的抗冰融冰系統中，還存在著將系統中的電能轉化成為機械能，以對于電網輸電線路上的覆冰物理結構進行破壞，達到輸電線路上覆冰消除和融化脫落的目的；最后，應用于實際電網建設中的抗冰融冰技術，還具有直接進行能夠破壞線路覆冰物理結構的機械法安裝應用，以實現線路覆冰消除的目的，達到輸電線路覆冰災害預防和控制的目的。

其中，在上述的電網抗冰融冰技術中，將電能轉化成為熱能實現電網線路覆冰融化消除的技術方法，在實際應用中已經有了相對成熟的計算應用模型，通過根據覆冰電網輸電導線情況進行融冰所需電流以及電流作用時間的計算求得后，即可以實現對于電網線路覆冰的融化消除，避免線路覆冰災害的威脅和影響。比較典型的有過電流融冰法以及利用直流電流加熱線路融冰的方法、高頻高壓激勵融冰法、架空線路電磁力除冰法等，其中，過電流融冰法中又包含通過調度改變線路潮流分布的融冰方法、基于移相器的帶負荷融冰方法、交流短路融冰法等各種技術方法。如下圖1所示，為基于移相器的帶負荷融冰法中移相變壓器控制線路融冰的電流方向示意圖。

如上圖所示的，基于移相器的帶負荷融冰法在進行電網輸電線路中的覆冰融化消除過程中，需要在電網的輸電線路中進行移相變壓器的安裝使用，進行線路覆冰融化消除過程中，通過增加系統的無功轉移量，以進行線路融冰實現，該方法在實際應用中對于系統的運行安全和穩定性會產生一定的影響。在上述的所有輸電線路融冰技術中，過電流融冰法以及直流電流融冰法是所有融冰技術中最為成熟的兩種技術手段，其中，交流短路融冰法以及直流電流融冰法在實際應用中需要輸電線路處于停止運行狀態，但對于線路的融冰效果比較好，對于電網的運行安全也有一定保障。

1.3 電網系統的災后恢復分析

圖1 電網輸電線路的移相變壓器控制線路融冰的電流示意圖

在進行電網輸電線路的抗冰融冰技術應用中，電網系統的災害恢復是針對電網輸電線路在經歷冰災危害以及威脅解除后，繼續恢復并保證電網系統以及輸電線路的安全穩定運行所提出的。通常情況下，電網輸電線路在經歷冰災危害后，難免會出現電網系統以及輸電線路的被破壞問題，針對這種情況，在進行電網輸電線路的抗冰融冰技術選擇應用的同時，還需要進行電網系統破壞后重建方案與措施的設計應對，它本身在電網輸電線路的抗病融冰處理中與電網輸電線路的抗病融冰技術是一體的。目前，針對電網輸電線路冰災破壞后的恢復重建，已經有多重技術方案以及恢復措施被提出應用，比較典型的有蒙特卡羅線路修復計算方法以及電網系統災害停電管理系統等。

2 500kV輸電線路抗冰融冰技術的應用分析

5 00kV輸電線路是電網系統中常見的一種高壓輸電線路形式，尤其是隨著電網建設與電力事業的不斷發展，在實際生產與生活中，人們對于電力資源的供應需求不斷上升，500kV輸電線路逐漸成為電網運行建設中的一種常見輸電線路形式，其運行安全對于整個電網系統的運行安全以及人類生產、生活的影響也逐漸擴大。因此，在進行500kV輸電線路建設改造中，為了保證電網與輸電線路的供電運行安全，必然會實現對于輸電線路抗冰融冰技術的設計應用。在我國，比較典型的500kV輸電線路抗冰融冰技術應用實例中，以貴州某地區500kV輸電線路設計改造以及冰雪災害預警、預防中的抗冰融冰技術應用最為突出，并且取得了較好的線路融冰預防和控制效果。

結語

5 00kV輸電線路作為我國電網系統中常見的高壓線路，進行其線路設計改造中抗冰融冰技術的應用分析，不僅有利于提高和保證電網線路的供電運行安全性，同時對于促進電網改造建設與發展，推動我國電力事業的進步等，都有積極作用和意義。

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