輸電線路覆冰跳閘及治理措施研究

【摘要】輸電線路覆冰跳閘嚴重影響電網安全運行，特別是重載線路跳閘會對電網設備造成極大的沖擊，極有可能帶來次生設備故障。鑒于此，本文針對輸電線路覆冰跳閘實例，及時、有效地分析了原因，根據暴露問題采取了有效的整改措施。有效、可靠的預測輸電線路跳閘，并及時通知調度對輸電線路運行方式及線路負荷進行調整，可有效降低輸電線路跳閘對電網設備的影響。

【關鍵詞】輸電線路；覆冰；同塔雙回；跳閘

一、輸電線路覆冰分類

我國電力系統中發生的輸電覆冰現象主要分為雨淞、濕雪、霧凇、混合性凝結幾種類型。雨淞主要發生在冬季前后。冬季冷空氣出現上升，此時冷空氣溫度如果下降到零度以下就會成為冷卻水滴。根據計算，當外界環境達到以下條件即會形成輸電線路雨?。嚎諝鉁囟?～4℃、空氣濕度80%、風速3m/s～15m/s、密度600N/m3～900N/m3。雨凇形成的線路覆冰外部狀態類似透明玻璃體，其質地比較硬并且具有很強的附著能力，一旦形成很難去除。因此，整個覆冰線路對供電系統影響較為嚴重。霧凇主要的形成原因是冷卻霧滴遇到過冷空氣，覆冰線路中常見的霧凇有兩種形態：粒狀霧凇和晶狀霧凇。晶狀霧凇是由于自身溫度驟然下降導致內部含有的水蒸氣直接凝華產生，這種形態霧凇主要是白色的晶體，本身質地比較疏松并且自身附著能力很差，形成后容易脫落易于去除，對供電系線路響不大。粒狀霧凇是由于霧滴短時間覆蓋在輸電線路表層凍結產生，粒狀霧凇的形成時間很短，外觀呈現乳白色不透明狀，表面易出現波紋，質地比較疏松，并且附著能力強，對輸電線路威脅比較大。濕雪的自然狀態是灰白色或者乳白色，并且質地比較軟，一般是由于融化的雪花或者液體覆蓋在線路表面形成。濕雪覆蓋線路后，如果溫度持續下降會形成凍結的冰，一旦形成附著能力很強，密度在100kg/m3～700kg/m3。混合凍結主要是由于空氣中的冷暖氣團交匯，在交匯部位形成凝固的界面，低于冰點溫度的電線就很容易出現凍結現象，形成混合凍結?；旌蟽鼋Y外觀為乳白色，整體空隙比較多，自身體積較大，密度為200kg/m3～600kg/m3。

二、消除輸電線路覆冰的措施

（一）實地考察了解覆冰實際情況

為使輸電線路覆冰預防工作有效施行，要對現場實際情況進行勘察，對覆冰情況進行分析，進而掌握整個覆冰線路的實際狀況，從根源上降低輸電線路覆冰。要對天氣情況進行不間斷監測，針對已經出現的覆冰故障進行分析總結，采取有效手段預防和控制覆冰故障。

（二）合理設計輸電線路減少覆冰

輸電線路的設計要對施工地點進行實地勘察。針對當地的氣候變化、地理形態進行詳細分析，實現輸電線路的合理設計，保證線路的鋪設路徑與實際情況最為適宜，這能有效地降低線路發生覆冰的可能性。

（三）研究輸電線路的覆冰

對輸電線路覆冰情況進行研究，主要針對覆冰的特點、原理進行分析，研究各地區出現覆冰線路的原因和引發的故障，保障輸電線路覆冰預防以及控制工作的有效性?？梢酝ㄟ^對輸電線路覆冰發生率以及頻發地區的統計分析繪制覆冰分布圖，根據圖紙加強對覆冰高發地區的預防及管理。預防措施主要有：安裝覆冰線路保護裝置及預防裝置和建立覆冰區域的監測系統。

（四）輸電線路覆冰的消除措施

1.機械消除法

機械消除法指的是通過手動機械或者電動機械清除輸電線路覆冰的方法，這種方法主要是利用鏟刮或者振蕩來實現。不過，由于機械除冰的過程中容易造成線路的損壞，而且實施難度較大，限制了使用范圍。

2.熱能除冰法

熱能除冰法主要是依靠過電流、短路電流、電阻性鐵磁線等技術將電能轉換為熱能實現。電阻性鐵磁線法是將磁場中電磁能轉換為熱能對線路覆冰進行清除；過電流法是利用線路中傳輸的電流產生熱能對線路覆冰進行清除。其中，電阻性鐵磁法由于投入成本過高使用范圍又較窄，在線路覆冰清除時并不常用。過電流方法由于投入成本低、除冰效果好而被經常使用。

3.微波除冰法

微波除冰法主要是通過微波產生的熱能進行除冰。在利用輸電線路進行除冰時，要將微波頻率控制在高頻電機激光范圍內，才能實現兩者間的熱能量傳遞，進而完成對外部的加熱。這種方法可以將能量最大限度的轉換為熱能，提高對覆冰線路的清除效果，且不會損傷線路。

4.被動除冰法

被動除冰法主要是利用外界的自然條件實現對線路覆冰的清除，例如風力、地球引力、溫度等。這種方法主要利用外界的環境達到除冰的效果，既不需要投入大量的成本又降低了施工的難度，最大程度的降低了外界環境對除冰效果的影響，已成為目前輸變電線路覆冰清除的最佳方法。

三、結語

輸電線路跳閘易對電網設備造成沖擊，有效、可靠地預測輸電線路跳閘，并及時通知調度對輸電線路運行方式及線路負荷進行調整，可有效降低輸電線路跳閘對電網設備的影響。

參考文獻

[1]張東，莊文兵，董新勝.新疆地區750kV輸電線路覆冰跳閘原因分析及改造措施[J].電氣時代，2017（09）：111～112，116.

[2]張振泉，董新勝，張東.一起220kV線路覆冰斷線事故分析及整改措施研究[J].電氣時代，2016（06）：86～88.

作者簡介：肖仕清（1964.03—），男，四川岳池人。