昭通輸電線路覆冰情況技術(shù)分析報告

昭通電網(wǎng)輸電線路覆冰狀況技術(shù)分析報告編寫：郭盛琛邱 平、楊華文左志勇昭通供電局20231月前 言覆冰是一種分布廣泛的自然現(xiàn)象，尤其霧凇是一種秀麗的自然景觀。但對于輸1987我局始終為解決覆冰問題進(jìn)展不懈的探究，并獲得了很多重要的工作成果。今年自1月12023年1月23日12時。昭通電網(wǎng)累計覆冰線路已達(dá)19條，占我局輸電線路總數(shù)的36.8%。其中500kV線4輸電線路11611處地線斷線，地線光纜斷股7處；l10kV輸電線路1基地線支架變形、導(dǎo)地線斷線9處，導(dǎo)地線斷股10處。2023年以來覆冰對我局輸電線路造成的危害進(jìn)展統(tǒng)計分析，為我局及網(wǎng)公司輸電線路規(guī)劃設(shè)計、施工建設(shè)、運行維護(hù)和技改大修供給依據(jù)。1一、昭通地區(qū)氣象特點1、昭通市氣象特點昭通屬亞熱帶、溫帶共存的高原季風(fēng)立體氣候。昭通地區(qū)地形簡單、高差大，267米的金沙江畔的水富縣滾坎壩到海拔最高的4040候類型從南亞熱帶到寒溫帶兼?zhèn)?。氣候特征滇東北地區(qū)屬低緯度高海拔地區(qū)，相對高差大，地形簡單，獨特的地理位置和地形特征形成了其鮮亮的氣候特征，主要表現(xiàn)在以下三個方面：一是受簡單地形地貌影響，立體氣候特征明顯，具有寒帶、溫帶、亞熱帶等多種氣候類型，氣候垂直變化比水平變化更為顯著；二是簡單地形和特別地理位置導(dǎo)致各種天氣系統(tǒng)交替作用，受西南季風(fēng)影響，形成干濕季節(jié)清楚的降雨特征，汛期降雨量多、強度大，而且降水的時空分布極不均勻，各地差異明顯；三是該地區(qū)是西北利亞冷空氣入侵云易造成電線覆冰。〔11—4月西南氣流，但在冬季西北風(fēng)的帶著下，西伯利亞的冷空氣常不遠(yuǎn)萬里南下而來，不過，來到云南高原便遇到了困難，一是這里平均海拔約2023米左右，滇東北的烏蒙山、滇西北的大小涼山，形成一道道自然屏障；另一個是經(jīng)過長途跋涉，冷空氣已經(jīng)勢單力薄，“人困馬乏”，要翻越云南高原可謂是力不從心！更何況來自于盤居當(dāng)?shù)氐呐瘹馀淖钃跻膊蝗轃o視！如此一來，冷氣團(tuán)只得在山坡前放慢腳步，徘徊不前，最終與“地主”暖氣團(tuán)劃界而居，這個冷暖氣團(tuán)相交的界面呢，在氣象上就叫鋒云南昭通以南，昆明的東北方，鋒面常呈西北東南向，長約200400公里，也就是“昆明準(zhǔn)靜止鋒”。鋒后冷氣較重而下沉并向南楔入暖空氣底部，鋒前暖空氣較輕而爬升于冷空氣之上，可以想象，這個鋒面從下到上是向東北方向傾斜的，而鋒面四周冷暖空氣劇烈對流的結(jié)果就是：成云致雨！覆冰模型計算的覆冰分布圖上圖為2023年的昭通市境內(nèi)覆冰狀況分布圖：紅色局部為重冰區(qū)分布〔 C≥20mm〕，綠色局部為中冰區(qū)分布〔10mm≤C＜20mm〕,黃色局部為輕冰區(qū)分布〔C＜〕，鎮(zhèn)雄、損及跳閘的地區(qū)。-10.6℃，最冷的時段為12月至下電線覆冰特性3路覆冰事故。覆冰產(chǎn)生的根本條件-5～0℃產(chǎn)生以雨凇為主的覆冰。假設(shè)氣溫持續(xù)降低，則在雨凇外部連續(xù)產(chǎn)生混合凇，溫度下降至-15～-8℃時，其余氣象參數(shù)不發(fā)生變化，還會連續(xù)生長霧凇。由于昭通地區(qū)山體高差較大，河谷地段多，同一個地區(qū)，地理位置低的溫度較高，空氣濕度較低，而在山頂上，冷暖空氣對流猛烈，長期處于大霧、陰霾天氣，0由于每段線路所處位置自然地理和氣象環(huán)境的差異，輸電線路各覆冰區(qū)域的覆冰形式都不一樣。二、輸電線路覆冰故障跳閘狀況1、近五年昭通電網(wǎng)輸電線路覆冰跳閘狀況序號序號220kV110kV合計202342731202315314620230442023178202321012合計2279101次覆冰故障跳閘中只有43次重合閘動作成功，成功率僅有42.6%。這說明輸下：桿塔受導(dǎo)線受架空線金具斷絕緣子對橫擔(dān)對地線通道放倒塔損損受損裂掉串放電放電電2681127763344612223212331199102795475481131414序號20232023序號20232023202320232023合計1、桿塔受損縱向不平衡張力將鐵塔拉壞或在拉、扭共同作用下破壞；的不平衡張力；B、不均勻脫冰產(chǎn)生縱向不平衡張力；C、斷線產(chǎn)生縱向不平衡張力和沖擊荷載。不均勻覆冰和脫冰產(chǎn)生橫向不平衡張力將塔頭拉斷2023年220kV大鎮(zhèn)線136號塔在不均勻覆冰和脫冰產(chǎn)生縱向不平衡張力時塔頭折斷5不均勻覆冰和脫冰產(chǎn)生縱向不平衡張力時塔頭折斷 覆冰后桿塔根底發(fā)生位移覆冰產(chǎn)生的垂直荷載作用將鐵塔壓壞；2023年220kV大鹽線81號塔在覆冰產(chǎn)生的垂直荷載作用將鐵塔壓壞導(dǎo)、地線不均勻覆冰舞動使鐵塔破壞。2023年110kV大永Ⅱ線111號塔在導(dǎo)、地線不均勻覆冰舞動時鐵塔破壞2023年220kV大鎮(zhèn)線132號塔被扭壞110kV桃洛T線114號塔在導(dǎo)地線長期脫冰舞動下造成螺栓松脫的桿塔受損占到了受損桿塔的絕大多數(shù)。72、導(dǎo)地線斷線斷股時間微風(fēng)震驚、脫冰振動的沖擊力，導(dǎo)致耐張壓接收的鋼芯連接點疲乏損傷，導(dǎo)致斷線；導(dǎo)線在覆冰過重時從壓接收處拉斷9線夾內(nèi)產(chǎn)生拖動，損傷后稍微的就斷股，嚴(yán)峻的消滅抽芯；2023220kV193～194至斷線。架空地線斷股 架空地線支架受損3、線路金具受損A、線路金具因覆冰和脫冰時的強大沖擊力造成斷裂；單聯(lián)碗頭在脫冰舞動時斷裂112023年220kV大鎮(zhèn)線139號塔導(dǎo)線金具受損B、線路絕緣子覆冰脫冰后掉串；4、線路覆冰、脫冰時跳閘A、引流管脫冰不均勻?qū)е聝A斜后，對架空地線、塔身放電；1.5米1.5米架空地線弧垂比導(dǎo)線低1.5米13C、直線桿塔受不平衡張力作用，懸垂絕緣子串傾斜，導(dǎo)線對橫擔(dān)距離缺乏放電；導(dǎo)線對橫擔(dān)放電造成的閃絡(luò)損傷D、耐張塔脫冰時造成引流線上下舞動，對橫擔(dān)放電；地面、房屋、穿插跨越線路等物體放電；155、昭通地區(qū)有史以來最厚覆冰202311110kV57〔混合淞〕202311110kV57〔混合淞〕17四、應(yīng)對覆冰實行的防范措施1、輸電線路加固、改造A、縮小線路耐張段長度，將原直線桿塔改成耐張桿塔；的地點，增加桿塔，提高線路對地距離，同時削減兩端鐵塔覆冰后的張力；C、地形允許的條件下，將線路進(jìn)展改道，避開微地形、微氣象區(qū)；2、重冰區(qū)線路直線塔安裝倒掛拉線UT型可調(diào)線夾進(jìn)展調(diào)整松弛度。對橫擔(dān)放電。3、重冰區(qū)線路將單串絕緣子改雙串有效削減導(dǎo)線脫冰時的絕緣子掉串事故4、耐張塔跳線管單串絕緣子串改雙串地線或者塔身的電器距離缺乏，導(dǎo)致線路故障跳閘。年我們就將110kV鎮(zhèn)威ⅠⅡ回線和110kV鎮(zhèn)觀線32基桿塔的跳線管單串絕緣子串改成雙串雙掛點式的跳線絕緣子串。5、利用絕緣架空地線削減導(dǎo)線對架空地線跳閘次數(shù)將架空地線按絕緣架空地線設(shè)計，導(dǎo)線和地線在脫冰舞動時，導(dǎo)線對地線放電4月份和10月份要分別恢復(fù)和解除重冰區(qū)線路絕緣架空地線接地，增加了線路運行工作量。6、充分利用直流融冰裝置對導(dǎo)線進(jìn)展脫冰在2023年底昭通供電局在220kV2023年至2023年共進(jìn)展了4次直流融冰試驗，由于天氣較好，融冰效果未得到充分表達(dá)。2023年18:30和下午17:00兩次上報線路覆冰狀況；當(dāng)覆冰厚度到達(dá)設(shè)計值的70%時，就馬上2023年1月1日至1月254條220kV和12條110kV輸電線路共進(jìn)展了42直流融冰全部脫落；大大確保了昭通電網(wǎng)的安全，沒有發(fā)生像2023年那樣大范圍的倒桿斷線事故。7、樂觀開展人工除冰由于導(dǎo)線能夠通過直流融冰系統(tǒng)進(jìn)展直流融冰工作，架空地線的覆冰卻一天一天在增長；昭通供電局組織人員樂觀開展人工除冰工作，主要的除冰方法是承受在19除冰的效果還是比較好，只是需要投入大量的人力來開展這項工作。五、對重冰區(qū)線路設(shè)計的一點建議１、規(guī)劃階段合理。建線路大多位于海拔相對較高的地區(qū)或穿越高山、大嶺，不僅簡潔形成大高差、大檔距、不均勻覆〔脫〕冰等覆冰倒塔的客觀誘發(fā)條件，也使得災(zāi)難后的搶修恢復(fù)特別困難。在線路規(guī)劃方面：盡可能降低線路的平均海拔，避開重冰區(qū)；依據(jù)電網(wǎng)的負(fù)荷分布和環(huán)境因素，規(guī)劃建設(shè)加強型戰(zhàn)略性輸電通道，在其他線路災(zāi)難失效時能夠保證電網(wǎng)的根本運行。也缺少系統(tǒng)的觀測數(shù)據(jù)，覆冰設(shè)計取值影響了輸電線路設(shè)計的準(zhǔn)確性。在線路設(shè)計方面：提高設(shè)防水平，對同一走廊內(nèi)的不同線路、同一線路的不同區(qū)段，實行差異化設(shè)計；桿塔設(shè)計中加大橫向不平衡張力取值；增加鐵塔抗串倒的力量；增加地線抗冰力量；提高大檔距、大高差區(qū)段的抗冰設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。2、設(shè)計階段500kV為50年一遇冰厚。、線路耐張段長