方式融冰在韶關電網的應用

張韶珍

摘 要：輸電線路的持續覆冰會導致輸電線路嚴重受損，以致電網部分或全網停運。本文結合2008年初冰雪災害對韶關電網造成的嚴重影響，積極研究多種抗冰融冰措施，其中線路方式融冰為輸電線路融冰措施的重要組成部分。韶關供電局在實施的方式融冰取得成功，為電網抗擊凝凍災害提供了新的方法。

關鍵詞：導線覆冰；原理；方式融冰

中圖分類號：TM726 文獻標識碼：A

0.前言

韶關電網覆冰主要分布在西北片電網即樂昌市電網北部和乳源縣部分地區，仁化縣、始興縣、南雄縣少數地區處于覆冰區域。經過近幾年的抗冰改造，關春片和通濟片輸電線路抵抗惡劣冰雪凝凍氣候的能力已經有了較大幅度地提升，但仍然存在可能因覆冰跳閘的風險，還是會大幅降低樂昌縣和乳源縣城供電可靠性。本文針對方式融冰在韶關電網的應用進行詳細地分析。

1.導線覆冰形成及融冰的相關概念

導線覆冰都有特定的氣象條件，并非冬季每場雨、雪都會引起導線覆冰，只有當氣溫在0℃上下，相對濕度在80%以上，風速一般不超過10m/s（五級風）的氣象條件下，方可引起導線覆冰，根據一天氣溫變化情況，凌晨2點～6點間，導線最易發生覆冰情況。導線融冰電流是指導線上覆冰融化的負荷電流。融冰電流在導線電阻中產生的熱量一部分使冰柱的溫度上升到融點，一部分使冰柱融化，一部分損失從導線表面的傳遞途中，還有一部分通過冰柱表面消失。保線電流是指保持溫度在冰點以上使導線不覆冰所需最小電流，保線電流通過產生熱量與對流，輻射散熱消耗熱量平衡。導線最大允許電流是指融冰的短時間內（最長幾小時）允許導線達到最高溫度（90℃）所通過的電流。

2.方式融冰原理

方式融冰在不停線路，通過運行方式調整改變潮流分布，增加覆冰線路負荷電流，增大線路發熱量，以實現融冰。方式融冰操作方便，節省時間，不需要線路停電，只需要調整電網運行方式即可實現融冰。但只有對于220kV及以下線路，才有通過方式調整將覆冰線路電流增加至融冰電流的可能。運行方式融冰對于110kV等級的地區電網可實施性較強，地區電網只需組織足夠的負荷或機組出力即可對通道上線路進行方式融冰。

3.方式融冰原則

（1）方式融冰在正常運行線路上進行，因此融冰電流不能大于線路的正常熱穩定電流。（2）方式融冰范圍重點應考慮電源出線、雙回線路以及可通過倒負荷穿越提升負荷的線路進行融冰。（3）方案中包括融冰線路的相關參數，融冰方式示意圖、方案可執行的必備條件、方案實施步驟、事故預想及相關補充說明。（4）在調整一次運行方式的同時，方案中安全約束條件應綜合考慮保護失配、退出重合閘、線路跳閘對電網的沖擊、退出備自投以及相關線路設備參數是否滿足方式融冰要求的多方面問題。（5）具體融冰電流、保線電流參考南方電網常用導線的融冰電流、保線電流和最大允許電流參考標準中推薦值，原則上按-5℃、風速5m/s、覆冰厚度10mm選取電流值。（6）融冰過程中，若相關線路發生故障對融冰方案有影響的，應立即停止，并盡快恢復正常運行方式。

4.韶關電網方式融冰分析

4.1 通過改變電網接線方式實施方式融冰，韶關電網具備方式融冰線路有8條110kV線路，占覆冰線路總數的8/25。分別是110kV通大線、大梅線、關梅線、關塘甲乙線、關江甲乙線以及坪江線，如圖1所示。

4.2 通過220kV通濟站、220kV關春站110kV母線分裂運行，利用南水電廠、泉水電廠、天井山站水電的機組出力，采用大負荷單通道強迫潮流分配，使水電出力從通濟站直送至關春站主變上網，從而提高融冰通道各線路負載達到融冰效果。實施融冰前應考慮融冰的時間長度，以及未來幾天導線覆冰情況，結合南水電廠、泉水電廠庫容情況，來決定開停機方式，如圖2所示。

4.3 融冰期間風險點分析

（1）電網系統防御能力比較薄弱，電網運行風險也隨之凸顯，單一設備發生故障情況下的事故事件等級有所上升，從關春站一直長串供電至通濟站，跳閘失壓風險較高。（2）220kV通濟站、220kV關春站的110kV母線分裂運行，供電可靠性下降。（3）南水電廠、泉水電廠長距離上網，電壓質量有所下降。

4.4 融冰期間風險控制措施

（1）提前調整運行方式，降低融冰期間電網運行風險。構建芙蓉站-沐溪站-東區站-通濟站110kV 2M-鷹峰站-韶冶站-芙蓉站電氣環網。（2）做好融冰通道各線路的特巡工作，特別是融冰期間，需現場派人觀察融冰情況并攜帶備紅外測溫設備，防止融冰速度過快發生線路抖動劇烈而跳閘。（3）融冰通道各相關變電站做好設備巡視維護，發現異常及時匯報地調，及時終止方式融冰并恢復正常運行方式。（4）南水電廠、泉水電廠調節無功出力，控制好電壓。

5.韶關電網方式融冰實例

2014年，韶關地調組織開展了110kV大梅線方式大電流融冰，根據線路實際的覆冰情況，構建融冰通道融冰。如圖3所示：110kV通南線-通濟站110kV 1M-通天線-通大線-、大梅線-關梅線-關春站。利用南水電廠127MW（3×34MW+25MW）機組、泉水電廠24MW（4×6MW）機組作為融冰電源，調整機組出力使通過線路的電流達到保線電流或融冰電流，從而使線路正常運行。

隨著電流加大導線溫升明顯，方式大電流融冰效果隨之顯現，通過實戰驗證了方式大電流融冰的可操作性，同時也積累了抗冰融冰的運行經驗。

結語

綜上所述，方式融冰是輸電線路融冰重要措施之一，通過電廠多臺機組出力的分配、母線分裂運行和開環點的選擇，再通過加大導線電流產生熱效應使線路覆冰融化或使線路不結冰。在實施的方式融冰取得成功的同時也驗證韶關電網在方式融冰的應用效果顯著。

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