从冰雪灾害谈高压输电线路的设计与维护.docx

从冰雪灾难谈高压输电线路的设计和维护摘要：高压输电线路的正常稳定运行有关国计民生，不容忽视。2008年冬季席卷中国南方各省市的严峻冰雪灾难给国家和人民带来的重大的损失，也使高压线路的维护保养这个比较高技术含量的工程技术问题成为公众的关注保点。为保证高压输电线路的平安牢苑运行,应针对高乐输电线路的特点,探讨运行故障的防治技术及措施,结合现场实际须要,制订相应的技术规程和标准,研制适用丁现场的检测和监测设备。实现线路的专业化、标准化管理。削减和防范统路运行故障,提高平安运行水平。防范冰雪灾难对高压输电线路的影响.应精确把握输电线路所经地区的气.象状况,在设计、施工和运行维护上实行针对措施,同时通过理论分析和试验探讨,实行'避、抗、融、改、防'的方针,综合治理獴冰对输电线路的影响和危害。论文论文从高压输电线路的特点，重点对影响线路平安的主要因素尤其是冰雪灾难影响特点进行了分析，提出输电线路设计和日常维护措施，防患未然，保证电力系统平安、经济运行。关键词I高压输电线路：冰雪；设计：维护Fromthesnowdisasteronthedesignofhighvo1.tagetransmission1.inesandmaintenanceAbstract:Thehighvo1.tagetransmission1.inestoensurethenorma!andstab1.eoperationisanimportantpartofeo1.e,s1.ive1.ihood,oneoftheSpringFestiva1.of2(X)8swepttheSouthChinaprovincesofserioussnowdisastertotheCOUmryandthepeop1.eofthegreat1.oss,buta1.sotomaintenanceofhighvo1.tage1.ines,thiscomparisonhigh-techengineeringprob1.emsintopub1.icfocus.rIbensurethesafetyofhigh-vo1.iagetransmission1.inesandre1.iab1.eoperation,highvo1.tagetransrni<>sion1.inesshou1.dbespecia1.Chanictcristicsoftheoperationfai1.ureof(hecontro1.techniquesandCuoshi.integratingtheShijineedtodeve1.optheappropriatetechnica1.regu1.ationsandstandards,YanZ1.iiYu-siteIbrtheJianceandmonitoringequipment.Tbachieve1.ineofspecia1.ized,standardizedmanagement.Fai1.uretoreduceandprevent1.inesrunningtoraisethe1.eve1.ofsafeoperation.Preventsnowandicedisastersontheimpactofhighvo1.tagetransmission1.ines,transmission1.inesshou1.dbeaccurate1.yunderstand1.hcweatherCondi1.ionsbyregion,in(hedesign,constructionandoperationandmaintenancemeasurestakenagainstthesametime,t1.roughtheoretica1.ana1.ysisandexperimenta1.research,to,avoid.anti,financia1.,reform,ani-r,approach,comprehensiveicingonthetransmission1.ineeffectsandhazards.Papersfocusonthesafetyofmainfactorsaffecting1.ine.particu1.ar1.yin2(X)8years,there,ssnowdisastercharacteristicswereana1.yzed,proposetransmission1.inedesignandroutinemaintenancemeasures,preventivemeasures,foryourreferencereference.Keywords:highvo1.tagetransmission1.ine;snowandice;design;maintenance第一章引言I其次章高压输电线路的特点与存在的问题1第三章冰雪灾难对高压输电线路损害特点2第四章高压输电线路事故的缘由分析2第五章高压输电线路应对冰雪灾难的措施25.1 优化设计，提高规划设计水平25.2 提高高压输电线路事故预防和检修实力35.3 加强高压线路日常维护工作4第六章结束语45.4 5致谢第一章引言28年初我国南方部分地区先后出现历史罕见的强降温柔持续雨雪冰冻天气，持续的低温、雨雪、冰冻极端天气给贵州、湖南、江西、安徽等16个省(区、市)的生产生活带来了严岐影响，电力输电线结冰严峻，出现输配电线路大面积压断.由丁线路覆冰大大超过规定的设计标准，造成电网设施大量损毁，在短时间内倒塔、断线事故集中发生，电网设施遭到严峻破坏。据统计冰雪灾雄.造成费州5(X)kV电网基本糠痪，华中、华东电网几十条50OkV线路倒塔、倒杆、解列和停运，最大电力缺口接近4(KX)万kW.全国因灾停运线路共35968条，停运变电站1731座，IIOVOOkV线路倒塔8868基。停电给铁路、交通运输造成严峻影晌，给国民经济发展和人民生活惜来巨大损失。由于自然环境的恶化，全球气候进入灾难事务多发期，极湍气候天气的频繁发生给电网的平安运行带来新的挑战，亟待从灾难事务中总结阅历和教训，探讨对策，提高电网抵挡自然灾难的实力。其次章高压输电线路的特点与存在的问题与现有的低压、普压输电线路相比，高压沟通输电线路具有以下特点：(I)平安运行的牢靠性要求高。因高压沟通输电线路的输送容量大，往往是主要的电源点和负荷中心的能源输送线路，在电网中的地位特别亚要，一旦出现平安事故对经济影响特别大。(2)线路的结构参数高。高压沟通输电线路杆塔高、绝缘子串长、绝缘子片数多、吨位大，出现倒塌事故后不仅修复难度大，对备品备件的打算工作要求也特别高。(3)线路的运行参数高。高压线路的额定电压都比较高，使带电体四周的电场强度较高.(4)线路长、沿线地理环境困难，高压线路常常穿越高山峡谷，交通运输的困难较多，修理工作量大。第三章冰雪灾难对高压输电线路损害特点一般来讲，覆冰对电网线路的破坏有四种：(I)第一种是少量的覆冰，它在导线上这种圆技面的覆冰不是匀称地包在上面，它可能形成一个椭圆或者形成其他形态，在大气当中构成了一个迎风面，当风的角度和冰的迎风面角度合适的时候导线就会舞动。(2)其次种状况就是闪络.，粒冰造成的闪络类似污闪，闪络并没有破坏输电线路结构，但大大地缩小了绝缘子的放电爬距，绝缘子串的绝缘大大降低，而且闪络发生后由于覆冰状况并没有消退，造成输电线路自动重合闸的失败。(3)第三种状况是接地短路。由于电缆因覆冰导致重员大大增加,弧垂因负荷过重导致接地短路。（4）第四种也是最普遍的,由于垂直负载过重，把结构整个压垮。已经覆冰的线路,前后耐张段规律档距相差大,本身存在不平衡张力,再加上大档距瞪冰不一样,造成耐张杆有一曲拉线松池.如未刚好进行谢整拉线和保杆工作,引起断线时冲击荷载造成倒杆并导致连锁反应，甚至造成整条线路的垮塌。山地丘陵、海拔较高、线路高差较大的地区，覆冰状况严峻，倒塔比例较高。第四章高压输电线路事故的缘由分析（1）而压输电线路设计标准偏低。电网遭遇破坏的干脆缘由是，罕见的持续低温阴雨雪（冻雨）和冰冻天气使得输电线路的覆冰厚度超过了设计的厚度，致使电网耐张塔承受用力过大而倒塌。我国南方地区在建设电网时对耐张塔设计的承受圈冰厚度约为1020mm,在我国的北方地区设计的地冰厚度约为3Omn而在这次雨雪灾难中，贵州、江西等省的部分线路覆冰高达50-6Omm。在我国北方地区之所以没有出现电网倒塔的，不仅在设计的覆冰厚度大，还有北方天气干冷，输电线路很少凝冰，只是有附着积雪，不会出现大量挂冰,此外输电线路在抗微冰、抗风、防污闪、防舞动等方面存在都设计标准不高的状况。（2）高压电路FF塔高度增加后，相应的防雷防覆冰技术未刚好解决。现在因大气环境使线路的污秽问题更加突出，对绝缘元件提出'更高的军旅性要求，高压沟通输电线路杆塔的高度和宽度均较超高压输电线路增加许多，线路透雷击的概率也会增加较多，同时又还有高压沟通线路杆塔高度增加较多，而空气中液水含量随高度的增加而上升，使得单位时间内向导线输送的过冷却水滴增多，覆冰就更严峻.另外，特高压线路导线分裂根数的增加，单和导线重:量本身就大，各分裂导线之间的距离较小，也将使线路覆冰更为严峻，目前50OkV铁塔高40-50m,重5t,特高压铁塔则高达70m,IOt.相当幢2（）3O层的高楼,过江铁塔高140m,每个铁塔重70t钢材，强度大、承载重、平安系数要求特殊淘；其次，50OkV线路分3相，每相4分列，即4根导线，一条线路共12根导线，100OkV特高压级路是8分列，一条线路共24根导线，且电压越高，塔距越长，承载拉力更大，应对覆冰的要求更加严苛。（3）线路维护单位事故预料和打算工作不足造成事故影响扩大.电网企业对气象预报收资不精幽,当气温变冷时,未刚好进行预先防范,未预先打算必要的备品备件、设备材料,事故前对恶劣气候下输电线路运行工作相识和困难估计不足，事故来临时手忙脚乱、措手不及，区间调度也凸显混乱被动的局面;第五章高压输电线路应对冰雪灾难的措施5.1 优化设计，提高规划设计水平（1）提高电网规划设计标准。在电网规划设计阶段要进行广泛的调杳探讨，确定正确的抗御置冰灾难的标准。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实力。依据国家电网公司公布的相关调整方案：35330kV电网设防标准由15年遇提高到30年遇，50OkV电网设防标准由30年一遇提高到50年一遇，750kV电网设防标准50年-遇，正在建设特高压工程灾防标准100年一遇的要求。（2）科学设计高压输电线路走向。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，股冰厚度较通常地段相对来说要厚得多，因此是输电线路的薄弱地带。在南方林区，Et1.于树木增K很快，有时线路巡线员没能刚好发觉，在有些树木置冰或积雪时，树木承受不居处受重量时，就会倒向输电线路，给线路运行造成严岐的事故，简单造成大面积倒塔（杆）断线。（3）采纳防止电网覆冰的技术措施。现有的技术包括热力融冰技术、过电流融冰技术、短路融冰技术等.短路融冰技术包括不带负荷的三相短路融冰技术、导线对导线两相短路融冰技术、导线对地线单相短路融冰技术，以及传统的带负荷融冰技术、利用介质损耗除冰技术、利用短路电磁力除冰技术等。2008年底南方电网广西电网公司在桂林网区安装了国内研发的第套基于集装箱结构的直流融冰装置，核装置的工作原理是利用直流短路电流在导线电阻中产生热量，从而使他冰溶化,具体操作方法是，首先将待融冰线路末端三相短路，然后从变电站变压涔低压便J35kV或IOkV取电源，经整流装置输出直流电流，并调整装置，获得线路所需的融冰电流。具有均衡融冰、氏期大角度大电流运行功能,能够平安、快捷融冰，经估算，可使15Okm长的辘电线路在Ih左右溶化IOmm厚覆冰。该套装置的投运有助于给高压输电线路防范冰雪灾难供应珍货的阅历。5.2 提高高压电线路事故预防和检修实力（1）持续低温天气发生后.应加强对气象预报资料的收集,提前做好预控措施.仃针对性的进行特殊巡察,一旦发觉线路有覆冰现象,必需马上实行有效的措施除冰,必要时应申请对线路进行停电除冰：（2）加强对运行和检修人员的技能培训,刚好在恶劣天气来临前对输电线路的随患和缺陷进行全面的消缺工作,主动/解和学习科学、先进的除冰方法和工艺,购置必要的机械除冰装置或工具；（3）对重点海冰地区战段,在灾雄扩大之前是对输电线路的猫头塔型颈部薄弱点进行补强工作拼应提前做好拆除架空地线搬工方案.拆除覆冰严峻地段的架空地线.避开线路发生碰线短路的状况；（4）在覆冰相对严峻的状况卜.应对特殊地段的杆塔（特殊是大档距有不平衡张力的耐张杆）提前作好保肝、保线措施；（5）应作好对所辖线路法冰资料的收集,建立精确、具体的覆冰记录,确保在灾难发生时.能够精确出击、有效处置。经实践证明不能满意重冰区要求的杆塔型号、导线排列方式应有支配地逐步进行改造或更换：（6）加强运行人员培训.提高对覆冰线路巡察的阅历,特殊要求对杆塔、拉线、对地距离、竹树障碍等的重点检查,防患于未然。5.3 加强高压线路日常维护工作（1实行科学的运行管理模式。目前高压输电线路的运行维护管理模式共有三种:条条为主的集中管理方式、块块为主的分散管理方式、条相结合的发合管理方式.三种运行管理方式各有利弊，集中管理方式的优点是重点突出，便于班组、车间的管理，便于设备运行状况的分析、驾驭,缺点是路途来回消耗时间过多，运行成本增大，工作效率低，事故反应速度较慢“分散运行管理方式的优点是工作效率较离，车辆运用率大大提高，设备缺陷能较快得以消退，缺点是不便于班组设备台帐的建立，各项技术指标测试的开展，在设备管理上显得较混乱。狂合管理模式则结合了以上两种管理方式的优点,通过近几年的实践证明符合当今电力体制改革的须要.（2）加强线路的巡察工作。线路巡线员在巡察高压输电线路时要细致视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，拉线的检杳，导线绝缘子的完好,线路通道内树木的生长高度等，这样也可以刚好地发觉问题.对所发觉的问题进行刚好的处理，避开倒塔、倒杆及断线事故的发生。H前输电线路的巡察方式主要有：定期巡察：其目的在于常常驾驭线路各部件运行状况及沿线状况，一般要求仔月巡察诙。特殊巡察：是在气候猛烈改变（地震、河水泛滥等）线路过负荷和其它特殊状况时，对全线、某段或某些部件进行巡察，以发觉线路的异样现象及部件的变形损坏。夜间巡察：是为了检查导线连接冷的发热或绝缘了污秽放电状况。为保证夜间巡察的精确性，一般支配在夜间20点至23点而峰负荷期或每年的阴雨季节夜间进行。故障巡察：是为了杳明线路发生故障接地跳闸的缘由，找出故障点并杳明故障状况。为了杜绝漏查巡察项目现象的发生，还应当依据巡察项目制作巡察表格和巡察笔录,在巡察中依据笔录中的巡察项目逐项检查，现场记录，这样就有效地杜绝了湖查巡察项F1.事后写回忆录、错记杆号或漏记缺陷等问题，这就犹如施工中采纳的“七二一卡”对施工过程进行限制一样。同时还应当增加领导监督巡察的力度，重点包括检查箔录的现场填写，使巡察过程得到更有效限制，使因巡察质量造成的事故率降为零。第六章结束语高电压输电线路在我国能源输送系统中占有巨大的比例，发挥者越来越重要的作用，从技术上说高电压输电技术在全世界已经发屣了上百年，基础理论基础已经特别成熟和完善，但冰雪灾难对高压输电线路短时间大规模的破坏也暴露了其在设计和维护方面的种种不科学不合理的地方，使公众对其平安稳定性赐予高度的关注。如何把已建和在建的高压输电线路设计、安装、运行和维护好，使之发挥更大的社会经济效益，是摆在我们面前的重大课题。本论文依据对高电压技术的熟识和对高压输电平安性的关注，结合2008年我国大范围冰雪灾难对高压输电线路破坏的分析总结撰写了本文，旨在吸取教训、总结阅历、有备无患，从高电压输电系统的设计和维护方面为从事输电线路管理的领导和同行们供应一些建议，以推动我国电力事业的发展.弁考文献：1胡毅.500kV输电线路风偏跳闸的分析探讨J.高电压技术,2004,30(8):9-10.胡毅输电线路大范围冰害事故分析及对策J.高电压技术.2005.31(4):14-15.|3|胡纵影响送电网平安运行的有关问题及对策JI.高电用技术.2005.31(4):77-79.|4|刘家芳，许飞.超高压输电线路雷击跳闸典型故障分析J高电压技术.2006.32(4):I1.4-115.武利会.张鸣.朱文滔.低气压覆冰条件卜.绝缘子的直流闪络特性J高电压技术,2006,32:15-17.山徵,舒乃秋.关于架空输电线除冰措施的探讨J).r电压技术.2006,32(4):25-27.7魏远航.武利会.王成华.大气环境对合成绝缘子的憎水性影响分析J高电压技术.2006.32(5):31-34.致谢本篇论文虽然凝合着自己的汗水，但却不仅仅是个人才智的产品，没有导师的指导,没仃父母和挚友的帮助和支持，我的学习成果确定会大打折扣，当我打完毕业论文的最终一个字符，涌上心头的不是长途跋涉后抵达终点的欣喜，而是源自心底的真诚谢意.首先我要感谢我的指导老师对我的论文的构思以及内容不厌其烦的指导和悉心指引，使我在完成论文的同时也深受启发和教化。然后还要感谢各位任课老师，他们丰厚的学问积素和敬业精神，U易予我许多教益.最终也特别感谢我的家人,荣友、何事，感谢你们对我的理解和支持，是你们的帮助才使我能够有所进步！以最崇高的敬意献给以上全部人！