時間:2020年08月14日 分類:教育論文 次數(shù):
摘要:輸電線路的防冰、除冰技術(shù)是一個復雜的研究課題,其對國內(nèi)的電力輸送的穩(wěn)定起著至關(guān)重要的作用。面對覆冰問題時,要綜合考慮線路的實際工作和環(huán)境情況,從而選擇行之有效的防冰、除冰技術(shù),保障輸電線路的正常運行。與此同時,要加強防冰、除冰技術(shù)的研究,并應用于實際工作。
關(guān)鍵詞:輸電線路;除冰;防冰;技術(shù)
1輸電線路冰災的危害
1.1過負載的危害
過負載危害,即導線覆冰超過設(shè)計抗冰厚度而導致的事故。機械事故包括:金具損壞、導線斷股、桿塔損折、絕緣子串翻轉(zhuǎn)、撞裂等;電氣事故,是指覆冰使線路弧垂增大從而造成閃絡和燒傷、燒斷導線等。
1.2不均勻覆冰或不同期脫冰危害
相鄰檔的不均勻覆冰或線路不同期脫冰會產(chǎn)生張力差,導致導線縮頸或斷裂、絕緣子損傷或破裂、桿塔橫擔扭轉(zhuǎn)或變形、導線和絕緣子閃絡及導線電氣間隙減少而發(fā)生閃絡等。
1.3導線冰災使導線出現(xiàn)舞動危害
如果導線有覆冰并且是非對稱的覆冰時,輸電線路就很容易發(fā)生舞動。同時,大截面的導線要比小截面的導線更容易舞動,且分裂的導線比狄安娜導線更容易發(fā)生舞動。導線舞動的運動軌跡,順著線路的方向看類似于橢圓形,而由于舞動的幅度較大且持續(xù)時間較長,輕則會引起相間閃路,使地線導線以及金具等部位受到損壞,嚴重的會使導線線路跳閘停電,或者是斷線倒塔等會現(xiàn)象。
2防冰技術(shù)的原則
在實際生活中,許多供電企業(yè)都遇到了輸電線路的冰雪損傷,需要采取措施防止冰的產(chǎn)生。但從實際效果來看,它們不是很理想。這主要是因為其在防冰和除冰方面盲目性高,相關(guān)的防冰技術(shù)沒有有效的應用。一般來說,抗冰技術(shù)應遵循因地制宜的原則,在充分集成傳輸線的特定區(qū)域的基礎(chǔ)上,通過對電力設(shè)施進行全面跟蹤所造成破壞的冰雪災害,然后分析了冰線的設(shè)計標準,還需要相關(guān)的數(shù)據(jù)收集歷年統(tǒng)計。最后,從多方面綜合考慮,制定了一套行之有效的防冰除冰措施。
在我國,由于中國的地大物博,不同的地區(qū)會有降雪天氣,造成輸電線路上的不利影響,所以中國的防冰除冰工作一直沒有停止過。根據(jù)總結(jié)和多年的經(jīng)驗,首先是避免在一些地方設(shè)計輸電線,是路線的選擇,應該避免一些地形如山,湖,多風,冰雪的地方,對輸電線路從源頭上減少結(jié)冰行為;一定程度的提高該線的設(shè)計標準,在一定程度上可以有效抵御冰荷載,有效保證線路安全和穩(wěn)定;那些設(shè)計的時候沒有考慮綜合整流電路,為了盡可能的避免輸電線路冰凍災害,避免重冰的分流;采取一定的我措施使在一定時期內(nèi)冰融化,從而減少對輸電線路的破壞;使用新技術(shù)、新材料進行有效的創(chuàng)新,防止輸電線路附著大量的冰。
總之,對防冰冰的主要思路是:通過各種技術(shù)措施的有效使用,使冰很難在輸電線路覆蓋,或即使出現(xiàn)輸電線路覆冰一小部分,但也要對總冰荷載進行有效控制,所以,在可承受的范圍之內(nèi),傳輸線避免嚴重傷害。
3抗冰除冰技術(shù)的發(fā)展研究及應用
3.1熱力抗冰除冰法
所謂熱力抗冰除冰法就是通過采用附加熱源或者是自身發(fā)熱,使得冰霜雪水無法在導線上附著,或者能將已經(jīng)附著在導線上的冰雪融化。當前使用較多的熱力除冰技術(shù)有,高壓直流電除冰技術(shù),高壓交流電流除冰技術(shù),以及利用高頻高壓激烈產(chǎn)生的介電損失除冰技術(shù)等等。熱力除冰法除冰的效果非常明顯,但是能量的消耗也比較高,使用成本也比較高,因此,不適合遠距離的導線防護和除冰。
3.2機械抗冰除冰法
機械抗冰除冰法主要有,“ADHOC”法以及滑輪鏟刮法和強力振動法。
(1)“ADHOC”法就是利用起重機或者是絕緣作業(yè)工作,又或者是采取帶電直接作業(yè)方式機械除冰,有時也會采用手工除冰或者是直升機飛機除冰法,這種方法的能量消耗低,且價格低廉,操作也比較困難,而且安全性能也相對較低。
(2)滑輪鏟刮法是一種由地面的相關(guān)操作員,通過拉動一個可以在線路上行走的滑輪,從而達到鏟除導線覆冰的方法,這種方法是當前位移得到實際應用的機械方法,但是這種方法的波動性比較強,防冰效果不強,且工作強度較大,還很容易受到地形的限制。
(3)強力振動法主要是采用電脈沖或者是電磁力等使導線產(chǎn)生強烈且又在控制范圍內(nèi)的振動來除冰,但對雨凇的效果比較有限,且除冰的效果也不佳。而由于機械除冰法在輸電電路上使用時,操作較空難,且安全性能不完善,所以在我國的輸電線路中應用較少。
3.3自然被動抗冰除冰法
自然被動除冰法是利用風或其它自然力的作用,再輔以恰當?shù)娜斯ぴO(shè)備,例如在導線上安裝阻雪環(huán)、平衡錘等裝置,使冰雪不易在導線上聚結(jié)而自行脫落,從而起到防、除冰作用。此類方法簡便易行,成本低,但通常只在特定時間和地域有效,不能全面徹底地防止輸電線路覆冰災害。而正在研究中的輸電線路防覆冰涂料,也是一種被動除冰方法。被動除冰法雖不能保證可靠除冰,但無需附加能量;雖不能阻止冰的形成,但有助于限制冰災。
4提高抗冰防冰效果的有效措施
目前,雖然已經(jīng)有很多除冰的技術(shù)已經(jīng)被應用到現(xiàn)在生活中,但是我國的除冰技術(shù)還是很落后,很有限,在實際的過程中不能從根本上解決輸電線路的覆冰現(xiàn)象。所以必須要研究改進這些技術(shù),從而提高抗冰防冰的改進工作。
4.1做好輸電線路的冰災預警系統(tǒng)
輸電線路的冰災預警系統(tǒng)是在采用導線張力測量、線路圖像實時監(jiān)視和小型氣象站相結(jié)合的綜合監(jiān)測的基礎(chǔ)上,率先引入氣象因子“鋒區(qū)位置”,構(gòu)建了冰災成災模型和危害程度模型,實現(xiàn)了輸電線路冰災形成全過程的監(jiān)測和預警,有效提高了線路冰災情況預報的準確性。在預警系統(tǒng)中根據(jù)不同程度的覆冰情況發(fā)出不同等級的預警信號,一般情況下根據(jù)信號燈的不同顏色代表不同程度的損害。這種方法改變了傳統(tǒng)的人工巡視形式中時間長、效率低的缺點,運用科學的手段進行預測,提高了準確性,能夠大大的減輕技術(shù)人員的工作量,并能將災害控制在最小程度。輸電線路冰災預警系統(tǒng)可以利用攝相頭傳輸氣象數(shù)據(jù),運用冰災成災模型等對數(shù)據(jù)進行精確分析,提高了預報的客觀性和準確性。
4.2加強對現(xiàn)有輸電線路的改造
重建線路是一項耗費時間長、成本高的工程,而且一般抗冰災的時間較為緊迫。因此我們應當樹立優(yōu)化互補的理念,分析導致電網(wǎng)塔倒塌的真正原因,通過局部增加加強型耐張塔、改造直線塔、更換導地線、更換金具等手段,消除短板,達到整體線路優(yōu)化補強的目的,使運行線路的抗冰能力達到更高水平。
4.3積極制定應急方案,并及時處理災害
應當在經(jīng)常出現(xiàn)覆冰災害的區(qū)域,制定出相應有效的處置冰雪災害的方案。可根據(jù)受災情況將方案分為三個等級,(1)由于冰雪而引起兩條以上的輸電線路的斷裂或者倒塔現(xiàn)象分為一級事件;(2)省級電網(wǎng)出現(xiàn)輸變配設(shè)施設(shè)備較大范圍的覆冰,并且重要的輸電線路斷面覆冰達到設(shè)計標準的百分之六十以上,視為二級事件;(3)因為雨雪災害導致個別地區(qū)電網(wǎng)大面積的停電,減供負荷達到事故前的總負荷的百分之二十以上,四十以下的任一情況,就進入預案最輕的三級事件。因此,電力部門就可以啟動應急預案,從而保障社會群眾用電的安全性。
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結(jié)語
輸電線路的防冰和除冰技術(shù)是一個復雜的研究課題,其對國內(nèi)的電力輸送的穩(wěn)定起著至關(guān)重要的作用。面對覆冰問題時,要綜合考慮線路的實際工作和環(huán)境情況,從而針對性地選擇合適的防冰、除冰技術(shù),保障輸電線路的正常運行。與此同時,要加強對防冰和除冰技術(shù)的研究,以提高國內(nèi)這方面的科技和能力水平。
參考文獻:
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作者:高雨婷