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摘要:輸電線路的防冰、除冰技術是一個復雜的研究課題,其對國內的電力輸送的穩定起著至關重要的作用。面對覆冰問題時,要綜合考慮線路的實際工作和環境情況,從而選擇行之有效的防冰、除冰技術,保障輸電線路的正常運行。與此同時,要加強防冰、除冰技術的研究,并應用于實際工作。
關鍵詞:輸電線路;除冰;防冰;技術
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、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、桿塔橫擔扭轉或變形、導線和絕緣子閃絡及導線電氣間隙減少而發生閃絡等。
1.3導線冰災使導線出現舞動危害
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象。
2防冰技術的原則
在實際生活中,許多供電企業都遇到了輸電線路的冰雪損傷,需要采取措施防止冰的產生。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,相關的防冰技術沒有有效的應用。一般來說,抗冰技術應遵循因地制宜的原則,在充分集成傳輸線的特定區域的基礎上,通過對電力設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計標準,還需要相關的數據收集歷年統計。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。根據總結和多年的經驗,首先是避免在一些地方設計輸電線,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冰行為;一定程度的提高該線的設計標準,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定;那些設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冰融化,從而減少對輸電線路的破壞;使用新技術、新材料進行有效的創新,防止輸電線路附著大量的冰。
總之,對防冰冰的主要思路是:通過各種技術措施的有效使用,使冰很難在輸電線路覆蓋,或即使出現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,傳輸線避免嚴重傷害。
3抗冰除冰技術的發展研究及應用
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熱,使得冰霜雪水無法在導線上附著,或者能將已經附著在導線上的冰雪融化。當前使用較多的熱力除冰技術有,高壓直流電除冰技術,高壓交流電流除冰技術,以及利用高頻高壓激烈產生的介電損失除冰技術等等。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工作,又或者是采取帶電直接作業方式機械除冰,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生強烈且又在控制范圍內的振動來除冰,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,再輔以恰當的人工設備,例如在導線上安裝阻雪環、平衡錘等裝置,使冰雪不易在導線上聚結而自行脫落,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,雖然已經有很多除冰的技術已經被應用到現在生活中,但是我國的除冰技術還是很落后,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象。所以必須要研究改進這些技術,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
輸電線路的冰災預警系統是在采用導線張力測量、線路圖像實時監視和小型氣象站相結合的綜合監測的基礎上,率先引入氣象因子“鋒區位置”,構建了冰災成災模型和危害程度模型,實現了輸電線路冰災形成全過程的監測和預警,有效提高了線路冰災情況預報的準確性。在預警系統中根據不同程度的覆冰情況發出不同等級的預警信號,一般情況下根據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可以利用攝相頭傳輸氣象數據,運用冰災成災模型等對數據進行精確分析,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化互補的理念,分析導致電網塔倒塌的真正原因,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
應當在經常出現覆冰災害的區域,制定出相應有效的處置冰雪災害的方案。可根據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象分為一級事件;(2)省級電網出現輸變配設施設備較大范圍的覆冰,并且重要的輸電線路斷面覆冰達到設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電網大面積的停電,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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結語
輸電線路的防冰和除冰技術是一個復雜的研究課題,其對國內的電力輸送的穩定起著至關重要的作用。面對覆冰問題時,要綜合考慮線路的實際工作和環境情況,從而針對性地選擇合適的防冰、除冰技術,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的研究,以提高國內這方面的科技和能力水平。
參考文獻:
[1]蔣聰.對架空電力線路防冰除冰技術國內外研究的論述[J].電子制作,2015(22):68.
[2]劉剛,趙學增,姜世金,等.架空電力線路防冰除冰技術國內外研究綜述[J].電力學報,2014(4):335—342.
作者:高雨婷
篇(2)
摘要:2018年10月,紅河供電局開展了110kV線路移動式直流融冰應急工作方案的聯合演練,在演練過程中需要對線路側導線進行A相、B相、C相導線的短接作業,作業過程人身風險大,又由于輔助工具過多導致操作時間長。云南電網公司紅河供電局輸電線路八班根據現場實際需要出發,研制了快速短接裝置。
關鍵詞:輸電線路;直流融冰;短接;風險大;時間長;快速短接
1 目前存在的問題
進行三相導線短接作業時,需準備:工作票、相應作業文件、接地線、短接導線、并勾線夾、杠子及扳手。在短接前,作業人員需攀登鐵塔,進行驗電、掛接地線。作業人員利用杠子出耐張塔絕緣子,后用并勾線夾將與線路導線相同型號的短接線相連接,形成回路。在作業過程中,因短接線重量過大,受重力影響,作業人員不能快速將短接線并接到主線路上。
此類作業涉及高處作業,需進出導線,存在高墜、落物傷人等風險。同時,所需輔助工具過多,造成作業時間較長,延長直流融冰時間。
2原因分析
通過高空人員在桿塔上作業后指出,出導線進行短接線搭接,在心理上存在少許擔憂,不能較好的完成;進行短接線搭接工作,因短接線較重,握持困難,容易脫手,與并勾線夾相連接時,一方面要握持短接線防止滑脫,另一方面需將并勾線夾在主導線上進行固定,此類作業容易造成高空人員疲勞,以至于作業時間過長。
3解決搭接短接線時間過長、風險較大的措施
紅河供電局輸電管理所線路八班員工經過多次商議,決定研制輸電線路直流融冰線路側快速搭接裝置,來解決線路側接線作業時間長、作業風險大的難題。經過班組的科研小組多次商討及構思,最終找到了適合的方法來解決。具體內容如下:
4基于并溝線夾構建同作用的線夾裝置
并溝線夾依靠螺栓的緊固壓力降接續導線固定在上下帶有槽型的夾板中完成連接,在通過平墊片和彈簧墊圈傳遞。云南電網公司紅河供電局輸電管理所線路八班員工集思廣益,制作與并溝線夾相似作用的搭接線夾。該線夾設有閉鎖機構,當掛上主導線后可靠線夾重量實現閉鎖,很好的解決了線夾易滑脫的問題,同時線夾槽內有防滑棱,使之能與導線穩固貼合。于此同時,線夾寬度為140mm能夠滿足足夠的接觸面,側面配置一根70平方毫米的軟銅線,替代之前的短接線,用來通過融冰時產生的電流。同時線夾上面有圓環,可以用操作桿夾取,放置到需裝設的位置。在裝置下方有兩顆對稱螺栓,來驅動舌片壓緊導線。
5快速搭接線夾的使用方法
使用前,需將足夠長度的軟銅線與線夾相連接,配置成一套,可用操作桿夾取線夾掛接到導線上,裝置閉鎖后,利用操作工具擰緊螺栓,壓緊導線。同時也可利用杠子出導線,作業人員直接將線夾掛接到導線上,擰緊螺栓,此種作業方法存在人身風險,風險相對于不出導線較大。
6效益分析
(1)減少人員出導線作業時間,降低高空作業出導線風險;
(2)可減少作業操作時間20分鐘以上,減少現場操作人員1-2人。
輸電論文范例:輸電運檢新技術的應用現狀和發展前景探究
4結束語
快速搭接線夾改變了傳統的搭接模式,經濟效益明顯,同時無形中降低了高空作業高墜、落物傷人的風險,大幅度降低作業難度、勞動強度,也能夠保障融冰作業的正常開展。
作者:周興昊 魏明輝 李吉勤 朱永宏 宋高鵬