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根据国内历年来气象统计数据以及电网冰雪灾害统计调研结果表明:我国电网在预防雨雪冰冻灾害方面形势严峻,在雨雪冰冻天气环境下,很多输电线路和电力设施出现冰雪覆盖的情况,线路断路器跳闸、线路杆塔倒塌等现象频繁发生,使得输电网的安全可靠运行受到严重的威胁,造成电力中断,损失惨重。自从2008年以来,我们国家从北至南发生了大范围的冰冻雨雪气象情况,使得输电电网的大量设施覆冰雪严重,许多设施由此受到不同程度的损坏。据统计,在2008年的冰灾时期,仅湖南省电网区域就有28条500 kV输电线路发生了冰山故障现象,占比同等级电压输电线路总数量的87.5%,220 kV及以下输电线路发生覆冰闪络故障的线路数量则超过百条;全省的500 kV输电线路发生的跳闸次数高达89条次,14条回路、174座基塔发生了倒塔断线情况。可见冰灾天气对电网造成的损害范围之大、数量之多、后果之严重[1]。
输电线路覆冰不仅危及电力系统的安全稳定运行性,而且对国民生产生活造成巨大影响。线路覆冰增加了导线、杆塔和金具的荷载,当覆冰达到一定程度时,实际荷载超越了设计荷载,就会导致杆倒塌、线路断线等情况发生,进一步造成输电网架的大范围停电事故[2]。同时,线路覆冰雪造成的停电事故发生在严冬季节,由于大雪封山封路,交通极为不便,从而使得故障抢修十分艰难,无法做到及时抢修,也就导致了长时间停电,给社会的生产、生活造成极大的影响,给国民经济造成重大损失。为了避免此类冰雪灾害事故的重演,必须加强该重要输电通道的抵御冰雪灾害的能力,以保证外送通道的安全运行。其中直流融冰装置是一种行之有效且近年来应用广泛的防冰装置。
输电线路在正常运行工况下,线路杆塔两侧受到的架空导、地线所产生的张力是基本保持平衡的。然而在冬季雨雪天气下,由于线路上覆冰不均匀,杆塔的这种平衡受力状态被破坏,引起张力差;当张力差增大到一定程度时,杆塔由于承受不住张力便会发生倾斜、弯曲现象。当发生输电线路覆冰雪现象时,如果输电线路的设备设施诸如导地线、线路金具、绝缘子等所承受的荷载超出其设计承受能力时,就会导致导地线拉断、金具脱落、绝缘子破损等情况的发生,从而进一步导致线路杆塔折断、倒塌。
架空地线又称避雷线,简称地线,主要用于保护架空输电线路免遭雷闪袭击,提高线路运行的安全性,是高压输电线路结构的重要组成部分。在冰雪天气情况下,虽然架空地线和输电导线一样都处在同样的环境中,但是输电导线由于自身带有负荷电流发热可以提高抗覆冰能力,而架空地线却没有导线这样的优势,所以对于架空地线来说,相较于导线其抗覆冰能力更差,即其线上覆冰厚度会远远超过输电导线。当架空地线上的覆冰荷载值超出其设计承受值时,就会发生弧垂不足而对线路放电或者直接断裂。同时,现在大部分输电线路的架空地线都复合了电力通信网,架空地线断裂也会导致电力通信通道中断,使得电力控制系统的安全运行受到严重影响。
Overview on Technology of New Model DC Ice-melting Device for Phase Wire and Ground Wire of Transmission Line
doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2018.03.011
- Received Date: 2017-12-15
- Rev Recd Date: 2018-05-10
- Publish Date: 2018-09-25
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Key words:
- DC ice-melting /
- power electronics /
- rectifier transformer /
- rectifier valve
Abstract:
Citation: | Hongquan SONG. |