输电线路除冰与融冰技术
电力系统中线路覆冰分析与融冰技术
电力系统中线路覆冰分析与融冰技术电力系统中的线路覆冰是一种常见的问题,尤其是在寒冷的冬季,线路上可能会产生大量的覆冰,对电力系统的可靠性、安全性以及经济性都将产生影响。
因此对于线路覆冰进行分析和采取融冰技术,是电力系统运行中必不可少的措施。
线路覆冰对电力系统的影响线路覆冰是指冰霜、冰雪等物质覆盖在输电线路上,其对电力系统的影响主要表现在以下几个方面:1. 减小导线截面积:线路上的覆冰会使导线的截面积减小,电线的有效截面积减小,会影响线路的输电能力。
2. 减小导线间距:线路上的覆冰也会减小导线间的距离,导致相邻导线短路或打火现象的发生。
3. 增加导线负载:线路上的覆冰会增加导线的重量,从而增加导线的负载,导致导线拉伸、弯曲等现象的发生。
4. 影响电力系统的可靠性:线路覆冰会使得电力系统的可靠性下降,导致断电、短路等故障的发生,影响电力系统的正常运行。
线路覆冰分析线路覆冰分析主要是对线路的冰覆盖情况进行判断和评估,以确定是否需要采取融冰措施。
线路覆冰分析一般从以下几个方面进行:1. 冰覆盖程度分析:分析覆冰的厚度和密度,以判断覆冰的影响程度。
2. 导线间距分析:分析覆冰对导线间距的影响程度,以评估导线间距是否过小,是否存在相邻导线短路或打火等现象。
3. 导线负荷分析:分析覆冰对导线负荷的影响程度,以评估导线是否存在过载现象。
4. 冰重心分析:冰重心对于冰覆盖导线的影响很大,冰重心如果在导线下方,则导线受力较大,如果在导线两侧,则会导致导线弯曲。
5. 覆冰形状分析:覆冰的形状对于冰覆盖的影响也很大,如覆盖面积大的冰盘会影响导线间距,导致相邻导线短路或打火等现象。
融冰技术为了全面解决线路覆冰的问题,电力系统对于线路覆冰采取了多种融冰技术,其中常用的融冰技术主要有以下几种:1. 电热防冰:通过电加热的方式,使导线散热能力降低,从而抵抗冰凝结在导线上的可能性。
2. 空气悬挂式融冰:通过吊挂式喷雾嘴向空中喷射加热风,使覆冰处受到热波照射,从而使覆冰瞬间融化。
输电线路防冰除冰技术
输电线路防冰除冰技术综述一、除冰技术目前国内外除冰方法有30余种,大致可分为热力除冰法、机械除冰法、被动除冰法和其他除冰法四类。
热力除冰方法利用附加热源或导线自身发热,使冰雪在导线上无法积覆,或是使已经积覆的冰雪熔化。
目前应用较多的是低居里铁磁材料,这种材料在温度<O。
C时,磁滞损耗大,发热可阻止积覆冰雪或熔冰;当温度>0C时,不需要熔冰.损耗很小。
这种方法除冰的效果较明显,低居里热敏防冰套筒和低居里磁热线已投入工程实用。
采用人力和动力绕线机除冰能耗成本较高。
机械除冰方法最早采用有“ad hoe”法、滑轮铲刮法和强力振动法,其中滑轮铲刮法较为实用,它耗能小,价格低廉,但操作困难,安全性能亦需完善。
采用电磁力或电脉冲使导线产生强烈的而又在控制范围内振动来除冰,对雾淞有一定效果,对雨淞效果有限,除冰效果不佳。
被动除冰方法在导线上安装阻雪环、平衡锤等装置可使导线上的覆冰堆积到一定程度时,由风或其它自然力的作用自行脱落。
该法简单易行,但可能因不均匀或不同期脱冰产生的导线跳跃的线路事故。
除上述方法外,电子冻结、电晕放电和碰撞前颗粒冻结、加热等方法也正在国内外研究。
总之,目前除防冰技术普遍能耗大、安全性低,尚无安全、有效、简单的方法。
1、热力融冰(1)三相短路融冰是指将线路的一端三相短路,另一端供给融冰电源,用较低电压提供较大短电路电流加热导线的方法使导线上的覆冰融化。
根据短路电流大小来选取合适的短路电压是短路融冰的重要环节。
对融冰线路施加融冰电流有两种方法:即发电机零起升压和全电压冲击合闸。
零起升压对系统影响不是很大,但冲击合闸在系统电压较低、无功备用不足时有可能造成系统稳定破坏事故。
短路融冰时需将包括融冰线路在内的所有融冰回路中架空输电线停下来,对于大截面、双分裂导线因无法选取融冰电源而难以做到,对500 kV线路而言则几乎不可能。
(2)工程应用中针对输电线路最方便、有效、适用的除冰方法有增大线路传输负荷电流。
高压输电线路除冰技术
高压输电线路除冰技术摘要:近些年来我国高压输电线路受冰灾的次数高达数千次,由于高压输电线路物布置地理位置,很容易受天气气候的影响,尤其是在大风天气下,高压输电线路由于覆冰的影响会引发电线的舞动,从而造成断线,杆塔倒塌等恶劣事故的发生,所以高压输电线路除冰成为了每个电力工作人员工作的一大重点。
关键词:高压输电线路除冰技术要点0 前言高压输电线路的防除覆冰成为电力工作者工作的一个重点,应该加强对高压输电线路覆冰的研究工作。
电力工作者应该提高对高压输电线路除冰工作的重视,深刻理解高压输电线路覆冰的危害,掌握高压输电线路除冰的基本技术,做好高压输电线路的除冰工作,在实践的基础上总结高压输电线路除冰经验,对高压输电线路除冰技术进行合理的展望,完成对高压输电线路的保护,用技术的手段确保高压输电线路的问题,进而提升供电的稳定。
电力从产生到应用一般要经历高压输电线路的输送,随着经济和社会的发展,各界对电力需求越来越高,电力生产能力也相应提高,高压输电线路的长度正在逐步增加,以完成电力和各界的需求。
高压输电线路布设于田野、山脉和水系,容易受到天气因素的影响,据不完全统计,进50 年我国高压输电线路遭受冰灾的次数高达1000 次,高压输电线路覆冰会引发电线的舞动,在风力较大的情况下会导致断线和杆塔倒塌,成为影响我国北方高压输电网络安全的重要因素。
1.高压输电线路机械除冰法使用机械外力迫使高压输电线路导线上的覆冰脱落,分为的方法。
“ad hoc”法、滑轮铲刮法、电磁力除冰法和机器人除冰法。
1.1“ad hoc”法“ad hoc”法,被告称之为外力敲打法,就是由工作人员在现场利用工具敲击输电线路,以此来达到除冰的目地,这个方法简便易行,但只能用于以10KV为主的近距离线路除冰,效率低,工作量大,只能在紧急情况下使用,应用范围极小。
1.2滑轮铲刮法它是由在地面上的工作人员通过控制输电线路上的滑轮移动,利用力的作用,使导线弯曲,然后使覆冰破裂,这个方法效率高、操作简便、能耗小,并且价格低廉,是目前输电线路穝有效的除冰方法之一,但是此种方法受地形限制,安全性能还不太完善。
架空输电线路的防冰与除冰技术
架空输电线路的防冰与除冰技术摘要:为了更好地适应我国市场经济的持续发展,国家输电电压和负荷不断增加,该地区架空输电线路表现出密集的性能,因为该地区和环境相对复杂,因此与环境因素相关的风险也越来越普遍。
一旦出现低温、冰雪等不利天气条件,航空公司可能会造成冰盖问题,此时稳定的电力输送可能构成严重威胁,一旦事故不可避免地发生,对社会和经济造成负面损失。
在这方面,探索空中输电线路的防冰和除冰技术具有巨大的实际价值。
关键词:架空输电线路;防冰;除冰技术1架空输电线路的覆冰、防冰、除冰理念1.1覆冰危害冰盖可能对世界各地输电线路的安全构成严重威胁,研究数据表明,冰盖的风险可能导致输电塔过载,从而导致严重事故,如线路故障、输电塔倒塌、电力泄漏和冰盖脱离。
国内架空输电线路,在冰盖危险的情况下,往往会导致严重的断电事故,因为架空线路的高度相对较高,因此维修工作的时间成本也相对较高,相对困难,即使在维修过程中也会引起新的问题,因此,探索空中输电线路防冰除冰技术具有很高的实用价值。
1.2防冰除冰技术防冰主要涉及在电力线结冰之前应用积极有效的预防控制措施,该技术的优点有助于在极端天气条件下保护和预防输电线路结冰风险。
虽然除冰在输电线路可承受的压力范围内,但对于常规除冰线路,为了实现线路正常运行的保护功能,不需要实时或立即除冰工作。
2输电线路冰害故障的主要机理绝缘子上覆有冰层。
在冰雪天气下,由于绝缘子表面结了冰层,使其绝缘电位下降,从而造成了绝缘子的闪络。
在此之前,当绝缘子被污物沾染时,会使飞弧电压进一步下降。
同时,由于绝缘子上覆冰层的持续粘着,会导致线路和铁塔之间发生短路,从而导致短路。
冰层覆盖失效。
覆冰舞动故障。
输电线路的导地线附着积雪、覆冰的情况下,在微风特别是北风的作用下,发生跳舞的现象,就是导地线的舞动现象。
当线路路径的走向与主导风向角度大的情况下,在不均匀脱冰的影响下,舞动现象会进一步加剧,处于特别地形的线路更容易受到舞动的负面影响。
关于110kV~500kV输电线路融冰方案的探讨
110kV~500kV输电线路融冰技术探讨荣信科技项目办王春岩选编2009.06.02一、目的和意义输电线路在冬季覆冰是电力系统的自然灾害之一。
由于导线上增加了冰载荷,对导线、铁塔和金具都会带来一定的机械损坏,覆冰严重时会断线、倒杆塔,导致大面积停电事故。
由于我国架空输电线路横亘距离比较长,沿途地形地貌及气象条件复杂,大多交通不便,而且事故大多发生在严冬季节,大雪封山,使得抢修条件十分艰难,造成长时间停电,对国民经济造成重大损失。
特别是2008 年的罕见冰雪灾害给全国电网造成了有史以来最严重的破坏,很多地区出现杆塔倒塌、线路中断、变电站停运等情况。
据统计,截至2月23日,全国因冰灾停运线路共35722 条,停运变电站共2006 座。
为了贯彻落实温家宝总理“恢复重建以后的电网,要是一个让人民放心的电网”指示精神,必须全面提高电网的抗灾能力,加紧进行输电线路除冰技术的研究,以防止类似灾害的发生。
贵州电网在与我公司SVC商务谈判时,也明确要求SVC系统带融冰装置。
由此可见,公司立项研发融冰系统势在必行。
二、国内外研究水平综述为解决输电线路在冬季覆冰这一严重威胁电力系统安全运行的难题,国内外对输电线路覆冰问题进行了大量研究,并提出了许多输电线路融冰方法。
这些方法,可分为热力融冰法、机械除冰法、自然被动法和其他方法。
在已经形成严重覆冰的情况下,常采用的方法是机械除冰法和热力融冰法。
机械除冰操作繁琐、且容易损伤导线,我国尚没有在工程实际中采用,实际应用中一般采用热力融冰法。
热力融冰法有几种方式,包括负荷转移法、交流短路电流融冰法、直流电流融冰法。
负荷转移法利用变电站现有设备,通过改变系统运行方式,将两条或多条线路的负荷转移至通过重冰区的一条线路,从而增加输电线路的发热量,进行导线融冰。
这种方法对于截面小的220kV和110kV 及以下线路可行,对于220kV以上电压等级的线路而言,由于导线截面大,加之系统容量和运行方式的限制,则基本不可行。
输电线路防冰除冰技术
输电线路防冰除冰技术输电线路防冰除冰技术综述一、除冰技术目前国内外除冰方法有30余种,大致可分为热力除冰法、机械除冰法、被动除冰法和其他除冰法四类。
热力除冰方法利用附加热源或导线自身发热,使冰雪在导线上无法积覆,或是使已经积覆的冰雪熔化。
目前应用较多的是低居里铁磁材料,这种材料在温度0C时,不需要熔冰.损耗很小。
这种方法除冰的效果较明显,低居里热敏防冰套筒和低居里磁热线已投入工程实用。
采用人力和动力绕线机除冰能耗成本较高。
机械除冰方法最早采用有“ad hoe”法、滑轮铲刮法和强力振动法,其中滑轮铲刮法较为实用,它耗能小,价格低廉,但操作困难,安全性能亦需完善。
采用电磁力或电脉冲使导线产生强烈的而又在控制范围内振动来除冰,对雾淞有一定效果,对雨淞效果有限,除冰效果不佳。
被动除冰方法在导线上安装阻雪环、平衡锤等装置可使导线上的覆冰堆积到一定程度时,由风或其它自然力的作用自行脱落。
该法简单易行,但可能因不均匀或不同期脱冰产生的导线跳跃的线路事故。
除上述方法外,电子冻结、电晕放电和碰撞前颗粒冻结、加热等方法也正在国内外研究。
总之,目前除防冰技术普遍能耗大、安全性低,尚无安全、有效、简单的方法。
1、热力融冰(1)三相短路融冰是指将线路的一端三相短路,另一端供给融冰电源,用较低电压提供较大短电路电流加热导线的方法使导线上的覆冰融化。
根据短路电流大小来选取合适的短路电压是短路融冰的重要环节。
对融冰线路施加融冰电流有两种方法:即发电机零起升压和全电压冲击合闸。
零起升压对系统影响不是很大,但冲击合闸在系统电压较低、无功备用不足时有可能造成系统稳定破坏事故。
短路融冰时需将包括融冰线路在内的所有融冰回路中架空输电线停下来,对于大截面、双分裂导线因无法选取融冰电源而难以做到,对500 kV线路而言则几乎不可能。
(2)工程应用中针对输电线路最方便、有效、适用的除冰方法有增大线路传输负荷电流。
相同气候条件下,重负载线路覆冰较轻或不覆冰,轻载线路覆冰较重,而避雷线与架空地线相对于导线覆冰更多,这一现象与导线通过电流时的焦耳效应有关,当负荷电流足够大时,导线自身的温度超过冰点,则落在导体表明的雨雪就不会结冰。
提高输电线路融冰工作效率的技术措施
提高输电线路融冰工作效率的技术措施
一、优化输电线路融冰技术措施:
1.采热法消冰。
增加供热设施,通过采用热源,比如热水暖风机、电热管、电加热装置等,对融冰目标进行加热,促进结冰物体的融化。
2.采空气加热法消冰。
增加加热装置,向融冰目标注入高温的空
气和蒸汽,促使结冰物体融化。
3.采可控熔断器消冰。
在输电线路中安装由可控熔断器组成的消
冰系统,可控熔断器可以控制冰的生成,有效抑制引起的故障现象。
4.采用抗冻性润滑油消冰。
在融冰目标处安装一些抗冻性油脂,
能有效地防止结冰物体在低温下融化。
二、改进输电线路融冰工作效率:
1.尽量减少融冰时间。
加快融冰过程,及时处理融冰现象,使输
电线路快速恢复正常运行。
2.采取保护措施。
在结冰季节采取一定的保护措施,如增加绝缘、减少线路负载,防止输电线路结冰而影响输电质量和安全。
3.预防消冰方案。
提出不同季节不同地区的冰冻预防措施,以减
少线路融冰工作时间和降低消冰费用。
4.检查和维护设施。
检查和维护输电线路设施,确保正常运行并
增加输电系统的可靠性。
线路融冰的方法及原理
线路融冰的主要方法及其原理如下:
1.直流融冰:通过对输电线路施加直流电压并在输电线路
末端进行短路,使导线发热对输电线路进行融冰。
融冰时,在线路对侧进行短接,可大幅增加线路电流让导线自身发热。
除冰时温度可达10摄氏度,一次可实现100多公里线路的快速融冰。
这种方法操作比较简单,为线路的融冰工作提供了更为简便的方式。
2.三相短路融冰方法:将线路一端三相短路,另一端供给
融冰电流,利用三相短路电流加热使导线覆冰融化。
3.导线—导线型二相短路融冰法:将两根覆冰导线的始端
连接在谐波电源两端,二导线终端连接在一起组成融冰电路。
4.导线—地线型单相短路融冰法:将单相导线一端与谐波
电源连接,另一端连接在专用接地板上,谐波电波第二引出线与变电所一个接地板连接。
此外,还有改变潮流分配融冰、带负荷融冰等热力融冰方法,这些方法的安全性高、除冰效果较好,但更多的是适用于局部输电线路除冰。
被动法除冰主要是指通过外力的作用来进行除冰,如利用风能和太阳能等使冰块脱落或融化。
请注意,线路融冰是一项复杂的任务,涉及高电压和大电流,操作时应由专业人员执行,并确保安全。
基于500kv输电线路的融冰方法
基于500kv输电线路的融冰方法随着电力需求的增加,输电线路承载的负荷也越来越大。
在寒冷的冬季,输电线路上可能会积聚冰雪,给电力传输带来很大的困扰。
为了保障电力系统的稳定运行,需要采取一些融冰方法来解决这一问题。
本文将介绍基于500kv输电线路的融冰方法。
一、机械融冰方法机械融冰方法是一种常见且有效的融冰方式。
它通过人工或机械设备对输电线路上的积冰进行清除,以恢复线路的正常运行。
机械融冰方法主要包括以下几种:1. 人工清除法:通过人工爬上输电塔或使用爬升车等设备,利用工具将积聚在导线和绝缘子上的冰雪清除。
这种方法适用于积冰较轻的情况,但需要投入大量人力和时间,效率较低。
2. 高压水枪融冰法:利用高压水枪将高压水流喷射到输电线路上的冰雪上,通过水流的冲击力和压力将冰雪击碎,并迅速融化。
这种方法效率较高,但需要大量的水源和供水设备。
3. 振动装置融冰法:通过在输电线路上安装振动装置,利用振动的力量将积聚的冰雪震落。
这种方法适用于积冰较轻的情况,但对输电线路本身的振动性能要求较高。
二、加热融冰方法加热融冰方法是利用加热设备对输电线路上的冰雪进行融化的方式。
它主要包括以下几种方式:1. 导线自加热法:通过在输电导线表面安装自加热装置,利用导线本身的电阻加热效应将导线表面的冰雪融化。
这种方法无需额外的能源供应,但需要考虑导线的导电性和加热效果。
2. 热风融冰法:通过在输电线路周围喷射热风,利用热风的温度将冰雪迅速融化。
这种方法需要供热设备和热风喷射装置,但可以快速、高效地融化冰雪。
三、化学融冰方法化学融冰方法是利用化学物质对冰雪进行融化的方式。
它主要包括以下几种方式:1. 融雪剂喷洒法:通过喷洒融雪剂,利用融雪剂的化学性质将冰雪迅速融化。
融雪剂可以选择氯化钠、硝酸钙等化学物质,但需要考虑对环境的影响和成本问题。
2. 化学反应融冰法:通过利用化学反应产生的热量将冰雪融化。
例如,可以使用氧化铝和水反应产生热量,将冰雪融化。
输电线路除冰防冰技术综述
输电线路除冰防冰技术综述摘要:输电线路的防冰、除冰技术是一个复杂的研究课题,其对国内的电力输送的稳定起着至关重要的作用。
面对覆冰问题时,要综合考虑线路的实际工作和环境情况,从而选择行之有效的防冰、除冰技术,保障输电线路的正常运行。
与此同时,要加强防冰、除冰技术的研究,并应用于实际工作。
关键词:输电线路;除冰;防冰;技术1 输电线路冰灾的危害1.1 过负载的危害过负载危害,即导线覆冰超过设计抗冰厚度而导致的事故。
机械事故包括:金具损坏、导线断股、杆塔损折、绝缘子串翻转、撞裂等;电气事故,是指覆冰使线路弧垂增大从而造成闪络和烧伤、烧断导线等。
1.2 不均匀覆冰或不同期脱冰危害相邻档的不均匀覆冰或线路不同期脱冰会产生张力差,导致导线缩颈或断裂、绝缘子损伤或破裂、杆塔横担扭转或变形、导线和绝缘子闪络及导线电气间隙减少而发生闪络等。
1.3 导线冰灾使导线出现舞动危害如果导线有覆冰并且是非对称的覆冰时,输电线路就很容易发生舞动。
同时,大截面的导线要比小截面的导线更容易舞动,且分裂的导线比狄安娜导线更容易发生舞动。
导线舞动的运动轨迹,顺着线路的方向看类似于椭圆形,而由于舞动的幅度较大且持续时间较长,轻则会引起相间闪路,使地线导线以及金具等部位受到损坏,严重的会使导线线路跳闸停电,或者是断线倒塔等会现象。
2 防冰技术的原则在实际生活中,许多供电企业都遇到了输电线路的冰雪损伤,需要采取措施防止冰的产生。
但从实际效果来看,它们不是很理想。
这主要是因为其在防冰和除冰方面盲目性高,相关的防冰技术没有有效的应用。
一般来说,抗冰技术应遵循因地制宜的原则,在充分集成传输线的特定区域的基础上,通过对电力设施进行全面跟踪所造成破坏的冰雪灾害,然后分析了冰线的设计标准,还需要相关的数据收集历年统计。
最后,从多方面综合考虑,制定了一套行之有效的防冰除冰措施。
在我国,由于中国的地大物博,不同的地区会有降雪天气,造成输电线路上的不利影响,所以中国的防冰除冰工作一直没有停止过。
输电线路抗冰除冰技术分析
输电线路抗冰除冰技术分析摘要:输电线路覆冰将对电力供应及整个电网产生严重的危害。
本文从输电线路覆冰的主要危害入手,分析了抗冰除冰技术。
关键词:输电线路抗冰除冰技术分析电力供应的畅通离不开对输电线路的维护,而中国是世界上输电线路覆冰最严重的国家之一,如果不对输电线路进行抗冰除冰,将会导致严重的线路中断事故,给广大百姓的生活带来生命威胁和财产损失。
如2008年,我国湖南、湖北、贵州、江西、云南、四川、河南和陕西等省都发生了十分严重的冰雪天气,使得输电线路严重覆冰,一度导致工厂停工,百姓无法取暖,畜禽被冻死等事故。
输电线路的覆冰给电力系统的正常运行带来严重危害,并给百姓的生活带来巨大的经济损失。
一、输电线路覆冰的主要危害1.超输电线路负荷寒冷天气的反复,使得输电线路出现覆冰厚度加大,实际重量已经严重超过了设计的负荷值。
这种超负荷最终会导致输电线路断裂或是其它电气方面的事故。
2. 不同期脱冰或不均匀覆冰事故[1]相邻档导线不均匀覆冰或不同期脱冰产生张力差,使导线、地线在线夹内滑动,严重时将使导线外层铝股在线夹出口处全部断裂、钢芯抽动。
3. 绝缘子串冰闪事故绝缘子覆冰或被冰凌桥接后,绝缘能力迅速下降,融冰时绝缘子的局部表面电阻增加,形成闪络事故。
4. 导线覆冰舞动事故二、输电线路抗冰技术分析目前,我国西部开发正处于高潮阶段,许多超长距离的输电线路要穿越高寒、高湿及高海拔地区,线路覆冰灾害问题将更加突出,从防冰技术上解决问题已经是关键技术之一。
我国目前在抗冰材料的研究上虽然取得了一些成绩,但将其用于输电线路上,效果不理想,如用在飞机、汽车等上防冰材料,无论是降低凝固点还是以憎水性为目的,其使用环境与输电线路完全不同,将其用在输电线路上用以抗冰并不适宜,需要对输电线路的抗冰材料进行针对性的研究。
研究出一种专用的憎水抗冰梯度功能涂料是解决上述问题的可行途径[2]。
建立输电线路覆冰预警系统,电力部门能够对导线张力进行实时测量,对线路情况进行实时监视,应用气象因子“锋区位置”,构建覆冰成灾模型和危害程度模型,提前对覆冰灾害进行预警,提高输电线路抗冰能力。
浅谈输电线路除冰措施(全文)
浅谈输电线路除冰措施前言我国最早有记录的输电线路冰害事故出现于1954年。
覆冰现象对电XX输电线路的危害主要体现在四个方面:过负载事故;不均匀覆冰或不同期脱冰引起的机械和电气方面的事故;绝缘子串覆冰过多或被冰凌桥接,绝缘子串电气性能降低;不均匀覆冰引起的导线舞动事故。
目前国内外除冰方法有30余种,大致可分为热力除冰法、机械除冰法和自然脱冰法三类。
1 热力除冰方法J.L.lforte列举了4种关于输电线路的热力除冰方法,如表1所示:表1热力融冰方法在表1中所列的四种针对导线所采纳的热力除冰方法中,前两种是利用焦耳效应加热导线使之融冰,带负荷融冰法所采纳的是通过改变线路的潮流分配从而增大目标线路上的负荷电流,因为焦耳效应使导线自身的温度达到冰点以上,这样落在导体表明的雨雪就不会结冰。
另两种则是靠电阻性伴线或铁磁线中有交流电产生的边际电流进行的间接加热,目前应用较多的是低居里铁磁材料,这种材料在温度0℃时,不需要融冰,损耗很小。
低居里热敏防冰套筒和低居里磁热线已投入工程有用。
在上述四种方法中,短路电流法是目前技术上较成熟的融冰方法,融冰电流既可采纳交流电流,也可采纳直流电流。
鉴于直流电流在融冰时的众多优点,可大大提高了设备的效率,具有良好的经济性与有用性。
俄罗斯直流研究院研制成功了2个电压等级的可控硅整流融冰装置:14kV(由11kV交流母线供电,额定功率为14MW)和50kV(由38.5kV交流母线供电,额定功率为50MW)。
50MW装置于1994年在变电站投运,用于一条315km长的110kV输电线路的除冰。
这种融冰装置包括1台型号为的三绕组的(115/38.5/l1.0kV)变压器、具有典型保护的高低压侧开关和刀闸、可控硅整流器(包括操纵系统、调节系统、保护系统、自动化系统、整流阀强迫空冷系统等)、连接110kV线路和融冰装置的母线及开关装置。
通过计算选定采纳板状可控硅(型号T153―630),可控硅单元如图1所示。
输电线路防冰、除冰措施
输电线路防冰、除冰措施①输电线路路径宜避开高山风口和林区 (1)②加强输电线路日常维护工作 (1)③提高电网规划设计质量 (2)④加大对架空导线的研发力度 (2)⑤采用防止电网覆冰的技术措施 (2)1)热力熔冰法 (3)2)机械破冰法 (3)3)自然被动法 (4)4)其它法 (5)持续的低温、雨雪、冰冻极端天气给我国南方和西北多省的生产生活带来了严重影响,电力输电线结冰严重,出现输配电线路大面积压断等状况。
如何加强和改善输电线路的抗覆冰能力,保证电力线路安全、可靠、经济的运行,关系到社会经济的稳定发展,人民的安居乐业。
因此,有效地避免和防止冰灾对输电线路造成的危害,是电力、线缆企业等必须面对的课题。
只有多措并举,才能积极防治电网覆冰灾害。
目前,常用的防治措施包括以下几个部分:①输电线路路径宜避开高山风口和林区在冬季,高山风口由于地理位置特殊,气温更低,风也较大,更易在导线上形成积冰,覆冰厚度较通常地段来说要厚得多,因此是输电线路的薄弱地带。
在南方林区,由于树木增长很快,有时线路巡线员没能及时发现有些树木因覆冰或积雪重量过大而倒向输电线路,给线路运行造成严重的事故,容易造成大面积倒塔(杆)断线。
②加强输电线路日常维护工作线路巡线员在巡视高压输电线路时应仔细观察电力线路可能存在的问题:如拉线位置,钢线卡螺栓的松紧,拉线的检查,导线绝缘子的完好,线路通道内树木的生长高度等,这样也可以及时地发现问题,对所发现的问题进行及时的处理,避免倒塔、倒杆及断线事故的发生。
③提高电网规划设计质量在电网规划设计阶段要进行广泛的调查研究,搞清楚电网区域历史上出现过的覆冰灾害状况,确定正确的抗御覆冰灾害的标准。
国家电网公司2008年3月1日宣布,将调整电网设计、建设的企业标准,以提高电网大范围抗冰能力。
电线电缆行业为电力公司重要的供货商,摆在线缆企业面前迫切的任务就是全面分析这次事故中导线断裂的各种原因,从而找到适合中国国情的解决方案。
输电线路防冰除冰措施
输电线路防冰除冰措施一、引言输电线路是电力系统的重要组成部分,为了保证线路的正常运行,必须采取一系列的措施来防止冰雪对线路的影响。
本文将介绍输电线路防冰、除冰措施。
二、线路冰雪对电网的影响冰雪天气对输电线路的影响是多方面的。
首先,冰雪会增加输电线路的外径,增大线路的风载和对地载荷,进而影响线路的稳定性。
其次,冰雪会堆积在导线上,增大导线的负载,导致线路过载。
冰雪还可能引发导线之间的短路和漏电,造成重大安全隐患。
此外,当输电线路上的冰雪导致导线下垂,会与树木等障碍物发生接触,进而导致线路短路。
1.增加输电线路的抗风能力为了增加输电线路的抗风能力,可以在设计时采用适当的安全系数。
此外,还可以在输电线路上安装风载荷增大器,增加线路的风载荷。
例如,在高寒地区可以采用双回线型式,通过增加输电线路的总数,增加线路的风载荷。
2.预防冰雪对导线的影响为了预防冰雪对导线的影响,可以在导线上安装冰防器和雪槽。
冰防器可以增加导线的摩擦系数,减小导线上的冰覆盖,从而减少冰对导线的影响。
雪槽可以增大导线的横截面积,增加导线的风载和对地载荷,从而减小冰雪的影响。
3.预防冰雪对绝缘子串的影响为了预防冰雪对绝缘子串的影响,可以在绝缘子串上安装防冰器。
防冰器可以将绝缘子串上的冰雪融化,保持绝缘子串的干燥,从而避免冰雪对绝缘子串的影响。
4.预防冰雪对塔杆的影响为了预防冰雪对塔杆的影响,可以在塔杆上安装冰防器。
冰防器可以将塔杆上的冰雪融化,减少对塔杆的负荷,从而避免冰雪对塔杆的影响。
5.预防冰雪对线路附件的影响为了预防冰雪对线路附件的影响,可以在附件上安装加热装置。
加热装置可以使线路附件保持干燥,避免冰雪对附件的影响。
6.预防冰雪对杆塔基础的影响为了预防冰雪对杆塔基础的影响,可以在杆塔基础周围设置保温层。
保温层可以减少雪水的渗入,保持基础的干燥,从而避免冰雪对基础的影响。
四、结论输电线路防冰、除冰措施是确保电网正常运行的重要措施。
通过增加线路的抗风能力、预防冰雪对导线、绝缘子串、塔杆、线路附件和杆塔基础的影响,可以有效防止冰雪对线路造成的危害。
输电线路常用的几种融冰方法
输电线路常用的几种融冰方法输电线路覆冰的主要危害:(1)线路结冰过厚,会使导线受风面增大,导线荷重容易断线,杆塔机械荷重容易折断等。
(2)绝缘子串覆冰后,大大降低绝缘性能,容易发生单相接地或相间短路。
线路覆冰发生倒杆、断线、短路等故障后,查找故障点和恢复运行特别困难,所以注意观测覆冰厚度,及时融冰、除冰就特别重要。
一、停电融冰法1、固定发电机融冰法发电厂输出线路或附近的线路,把需要融冰的另一端短接,其它支线开路,接入发电机的电源,开启发电机,缓慢增加电流,到导线所能承受发热的电流,使冰雪融化。
固定发动机供电融冰法的优点:(1)由于发电机的功率足够大,可以提供任意的电流,所有的线路等级都可以使用;(2)就地取材,操作简单,只需要几米短接线即可;即使需要重新连接电源线的,由于发电机输出电压低,安全和技术也容易解决。
固定发动机供电融冰法的缺点:(1)只能用于和发电站有连接和从发电站附近经过方便连接的线路;(2)融冰的线路需要停电,发电机融冰期间不能供电。
2、系统变压器融冰法系统电变压器融冰法,就是利用系统中正在使用的400V变压器,由系统提供电源,把需要融冰的另一端短接,其它支线开路,融冰线路接入变压器的400V输出,合上开关线路就通过设计的较大电流,使导线发热冰雪融化。
系统电降压融冰法的优点:(1)就地取材,操作简单;(2)需要重新连接400V电压到线路,安全和技术要求容易解决。
系统电降压融冰法的缺点:(1)需要由系统提供电源;(2)由于变压器提供的电压是不变的,需要计算准确,要根据变压器的容量,短接导线的截面积和距离,算准导线发热需要的电流和变压器能提供的短路电流,导线发热需要的电流和变压器能提供的短路电流要基本一致。
(3)融冰的线路需要停电,3、变压器(车)融冰法变压器(车)融冰法和系统电降压融冰法是一样的,优缺点相似,不同的是变压器(车)融冰法变压器是装在车上的,可以更方便的找到系统电源点,更方便的找到接入融冰线路的较佳位置,但需要临时引入系统的高压电(10KV)到变压器,低压电(400V)到融冰线路,接线更为复杂,融冰成本更高。
浅谈500kV输电线路抗冰融冰技术应用
浅谈500kV输电线路抗冰融冰技术应用摘要:覆冰是输电线路中较为常见且影响范围较广、影响程度较大的自然灾害。
覆冰不仅增加了线路和铁塔的机械负荷,还会引发线路短路、覆冰舞动、导线金具疲劳、绝缘子闪络及碰撞损毁等严重后果。
覆冰通常发生在寒冬及初春时节,故障出现时多为雨夹雪或雨凇天气,并伴随着气温突变及较强的大风。
一旦出现故障,不便于抢修工作的开展,进而导致长时间、局部范围停电,这严重影响了当地居民的生产、生活质量。
本文简要介绍了500KV输电线路抗冰融冰技术,初步探讨500KV输电线路抗冰融冰技术实践分析,希望能为输电线路抗冰融冰技术研究提供一定的参考。
关键词:500KV输电线路;抗冰融冰技术;实践分析一直以来,输电线路冰灾危害是电网建设中面临的最大问题之一。
据国家电网公司输电专业总结统计中显示,线路跳闸原因占比中,覆冰舞动约为20%,仅次于雷击(约为50%),但因覆冰发生范围更广,对线路造成的威胁更大。
通常,在电力系统的正常运行中,如若输电线路出现冰冻灾害,不仅会损坏输电导线和杆塔,还会引发事故,导致大面积、长时间停电。
以2008年冰灾为例,2008年1-2月,我国南方、华中等地遭遇大范围低温雨雪冰冻天气,导致贵州、广东、云南等地电力基础设施造成严重破坏。
仅以贵州为例,覆冰受损线路占贵州电网总数的77%,停运变电站占总数的70%,约2600多万人受到停电影响。
我公司也曾有幸参与了2008年抗冰抢险活动,这使笔者对抗冰融冰技术产生浓厚兴趣。
在电网建设过程中,500KV输电线路是高压线路的重要构成部分,伴随着社会的不断进步,供电需求的日益增加,经济生活对电力需求的依赖性越来越强,500KV输电线路的应用范围更加广泛,其安全和稳定性能直接关乎着电力系统运行情况,希望通过讨论可以为提高500kV抗冰融冰能力提供一定参考。
一、500KV输电线路覆冰概述在寒冷的冬天,过冷水滴与导线接触时,在风力作用下使液态过冷水发生形变,依附在导地线上,会在其表面形成覆冰。
高压输电线路覆冰及防冰、除冰技术综述
高压输电线路覆冰及防冰、除冰技术综述发布时间:2023-01-05T08:49:06.183Z 来源:《福光技术》2022年24期作者:张巨升[导读] 绍了电网覆冰的形成机理、影响覆冰程度的各因素以及覆冰的危害。
国网内蒙古东部电力有限公司呼伦贝尔供电公司内蒙古呼伦贝尔 021000摘要:绍了电网覆冰的形成机理、影响覆冰程度的各因素以及覆冰的危害。
列举了近年来国内外各种覆冰监测技术和防冰、除冰手段,并对这些方法和技术进行了分析与对比,总结出现有技术的不足,同时指出了覆冰监测和除冰领域今后的研究方向和发展趋势。
关键词:电网覆冰;覆冰监测;除冰;防冰1高压输电线路覆冰的危害①绝缘子串覆冰后相邻伞盘被冰凌桥接,大大缩短了绝缘子的泄露距离,而且雪水的电导率相对空气而言更高,极易产生覆冰闪络事故,绝缘子覆冰如图1所示。
图1 绝缘子覆冰②输电线路和杆塔承受的覆冰重量过大,超过了极限机械承重能力,从而造成断线倒塔的事故。
③导线覆冰后迎风阻力会增大,且不均匀脱冰现象易引发导线舞动,造成相间短路故障,导线覆冰如图2所示。
如今国内外各学者对绝缘子覆冰闪络现象的研究大多集中在伞裙结构和悬挂方式对覆冰的影响效果上。
而且,覆冰闪络程度与绝缘子表面的污秽情况关系密切,盐度大小对覆冰闪络时的电压影响非常大。
贾会东等针对棒形悬式瓷绝缘子,发现该类绝缘子覆冰闪络的电压随盐密度、污秽度和覆冰水电导率的增大而减小。
还有一种观点是导线的不均匀覆冰易造成电场畸变,从而影响绝缘子的性能,但目前还缺乏相关系统研究。
导线表面覆有不均匀冰层时,线路容易发生舞动,且融冰期发生的不同期脱冰会造成导线缩紧断裂、杆塔横担扭转变形和绝缘子损伤等危害。
在0℃时,导线张力一旦低至20~80N/mm2就易产生舞动。
除此之外,导线脱冰时的不平衡张力随覆冰厚度、脱冰档档位、脱冰量以及突变高差的增加而增加,且当档距一定时,不平衡张力随悬垂绝缘子串长度的增加而减小。
2覆冰导线防冰除冰措施2.1导线防覆冰措施①利用在线观测系统,实时观测导线覆冰状况,及时掌握线路覆冰状况,对覆冰严重的线路采取及时有效的防除冰。
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平衡锤技术可防止导线旋转;
在给定过负载条件下允许导线升降技术可减小倒杆塔的几率或防止倒杆塔事故发
生,并有助于确保冰灾事故后线路迅速恢复送电。
可在导线上安装阻雪环,平衡锤使导线上的覆冰堆积到一定程度时,依靠风力、地
球引力、辐射以及温度突变等作用自行脱落。该法简单易行,但可能因不均匀或不
输电线路除冰与融冰技术
小组成员 报告人:王硕(110792)
编辑报告:赵旭(110797)、贾玉征(110784)、谢佳辰(110795)、
高文超(110773)
目 录
第一部分:输电线路除冰融冰研究必要性背景
第二部分:除冰融冰技术详细介绍
第三部分:关于输电线除冰融冰技术总结
背景——08年冰灾影响
情况下,防冰效果较差。
融冰方法——热力融冰法1
热力融冰法的基本原理是在线路上通过高于正常电流密度的传输电流以获得焦耳
热进行融冰。前期研究主要包括:
1976 年以来中国和1993 年以来加拿大水电局采用的短路电流融冰 1982年有专家提出采用高电流密度融冰; 1987~1990 年日本研制的电阻性铁磁线。 常见的几种热力除冰法: 1、过电流防冰融冰法:调度通过改变潮流分布增大线路的负荷电流而使得导 线发热达到防冰融冰目的。这种方法对截面较小的110kV及以下线路可行,对更 高电压等级线路由于截面大,并受系统容量和运行方式限制,无明显作用。
融冰方法——热力融冰法2
2、带负荷融冰的方法最早在1990 年 提出,并在此后得到了发展。此方法 利用移相变压器角度的变化改变平行
双回线的潮流分布,通过增加其中一
回线的电流来增加线路发热,达到融
冰的目的,其原理如右图所示。
融冰方法——热Biblioteka 融冰法33、高频激励融冰法(8~200 kHz ),原理是在覆冰导线上加高频激励,能使 冰成为有损的电介质而直接发热,也能引起导线的集肤效应,使电流只在导体 表面流通,造成更大的等效电阻损耗发热。该技术就是利用二者共同产生的热
融冰方法——热力融冰法6
6、调度潮流融冰:通过科学调度的方法,改变电网潮流分配,使目标
线路的电流达到保线电流(保证导线不结冰所需的通过导线的最小 电流)以上 。用移相变压器控制潮流进行输电线路抗冰除冰的方法, 已成功用于230 kV和315 kV电压等级的线路上。在融冰过程中,除目 标线路外其余线路都能保持运行。通过改变几个开关的状态,就可以
融冰方法——机械除冰法
机械除冰法主要利用输电线路导线的力学效应破坏覆冰的力学平衡使其脱落。 以电磁脉冲除冰、滑动铲刮除冰和人工除冰为主。
电磁脉冲除冰是利用电容器冲击放电和电流通过线圈产生脉冲磁场,从而在
导线中产生涡流,涡流的磁场与线圈磁场产生斥力使导线产生扩张,脉冲消失 后导线收缩到原状态,反复的扩张和收缩使导线表面的覆冰胀裂掉落。 滑动铲刮除冰法是将电容器的冲击放电电流通过线圈产生的脉冲磁场转换 为执行机构的脉冲力,通过执行机构将导线表面的覆冰击裂掉落。 人工除冰法,需要大量人力,一般仅适用于作业环境好、一百公里左右的 输电线路覆冰的除冰。
融冰方法——机械除冰法
电磁力撞击脱冰:将相邻的两根导线在一定电压下短路,控制短路电流产
生适当的电磁力导线互相撞击而使覆冰脱落。该方法不能完全清除导线上的
覆冰,却可以使部分覆冰脱落,使得线路重量保持在杆塔能够承受的范围内, 但因短路引起的电压降落问题和对系统稳定性的影响,该方法没有被推广。
融冰方法——自然除冰法1
对于出现在局部范围内的输电线路覆冰问题,导线的机械 除冰方法也可做为一种辅助措施。
小
结
从系统的安全可靠性看,在不与电网断开的前提下实现输电线路的安全
除冰是必然的要求,因此也是进一步研究的主要方向: ①从输电线路的物理、电气特性出发,探寻新的不受电压等级限制的融冰
方法;
②发展改进现有调度潮流融冰技术,如在电网不可能在每个站点都设置移 相变压器的情况下,实现用一套设备安全地给多条线路融冰或者解决大容
对任一线路除冰作业,这样的操作对调度员而言是十分熟悉和简单
的。该方法最大的优势在于除冰过程中不必中断供电,既可用于除冰 也可用于抗冰,允许调度员在平时进行模拟训练。缺点是对系统无功 功率的依赖比较大,目前还没有应用于500 kV及以上线路的经验。
小
冰方法是最有效的方法。
结
对于发生在大范围的输电线路覆冰问题,导线的热力融
2008年1月份我国南方大规模的雨雪冰冻灾害,造成输电线路和杆塔大面积 覆冰,部分地区电网输变电设施受损,相关电厂发电机组也因之跳闸停机。 华中及华东地区在08年1月26日之前因冰灾发生500kV线路跳闸129条次、倒 塔34基;220kV线路跳闸159条次、倒塔11基。 三广直流输电线路湖南段倒塔9基; 宜华直流安徽大别山段倒塔6基铁塔 南方电网08年1月25日前已累计停运10kV及以上线路2314条,累计停运变电 站234个
融冰方法——热力融冰法5
5、交流短路电流融冰法:利用“输电线路短路时,线路电流大大增加”的现象 实现短路电流融冰 。根据短路类型的不同,又可以分为三相短路融冰、两相 短路融冰和单相短路融冰。短路融冰的关键是选取合适的融冰电源。以三相 短路融冰为例,先把目标线路与电网断开,将线路的一端三相短路,另一端加融 冰电源。如下图
安装在输电线路上,日常的保养和维护是一个问题。如果用三辆卡车
运输整套装置,在需要的时候到需要的地方救急,则每次使用都要先卸 载后安装,而且若事故发生在高山上,车辆难以通行。此外,在高频激 励下: ①会产生高频电磁波干扰通讯; ②会产生谐波; ③覆冰较薄的 导线会产生电晕放电现象,削弱高频波的传播,阻止功率到达覆冰较厚 区域。
同期脱冰产生的导线跳跃的线路事故,不能保证可靠除冰,具有一定的偶然性。
融冰方法——自然除冰法2
利用憎水性和憎冰性涂料防冰是通过减少水和冰与导线的附着力来防止结冰,
与其他方法相比在工程上简单易行,成本较低,是防止覆冰具有潜力的可行途
径。 现有的氟塑料、硅橡胶等憎水涂料有较好的防水性能,在绝缘子表面涂覆半导 体RTV 涂层,可减缓冰的形成和减少覆冰量。但现有的防冰涂料并不能从根本 上防止冰的形成,而只有在足够的辐射下才能生效,在气温低,水雾呈过冷却的
融冰方法——热力融冰法4
4、复合导线融冰法:将架空电力线路导线做成一种可变换载流截面的复合
导线,上面装设自动控制的复合开关装置,当导线上的覆冰厚度达整定值时,
复合开关自动将复合导线的内层导线回路断开,使其退出载流运行,仅保留 外层导线载流,增大载流导线的电阻(电流密度) ,从而增大导线的发热量, 达到融冰的目的。融冰完成后,复合开关自动将内层导线回路接通,恢复全 截面载流运行。 对于多分裂导线,也可以通过把线路电流集中在某一分裂导线上,增大发 热量而融冰,通过各分裂导线间的切换,使线路覆冰完全融化。 这些方法均需要对线路进行大范围改造,造价昂贵,很难大范围应用。
量除冰。在需要除冰线路上的选定位置安装高频高压激励装置,线路的两端需
安装吸收器,以控制作用的范围,试验表明:随着激励频率的增加,冰的介质损
耗增加,推荐的激励频率范围为20 kHz~150 kHz;33 kV、100 kHz的电压可为
100 km的线路有效融冰。
融冰方法——热力融冰法3
缺陷:我国大部分地区,一年中受冰雪影响时间很短,若整套装置固定
背景——研究融冰技术的意义
交、直流输电线路在冬季覆冰是 电力系统的重大自然灾害之一。因覆 冰引起的供电中断,甚至电网解列等 事故后果通常极为严重,修复工作难 度大、周期长。
融冰方法概述
架空电力线路防冰除冰的重点是导线。融冰方法
有很多种,大致可分为三大类:
机械除冰法 自然除冰法 热力融冰法
量无功补偿问题,使之适用于更高电压等级的线路等。在理想的方案提出
之前,应当根据不同地区不同线路的不同特点,灵活地选择合适除冰的方案, 使损失降到最低。
THE END
谢谢!