输电线路覆冰原因分析及防护

维普资讯 http://www.cqvip.com 第２５卷第ｌ期　青海电力　Ｖｏ１．２５　Ｎｏ．Ｉ　２００６年３月　ＱＩＮ（孔　Ｉ　ＥＬＥＣＴＲＩＣ　ＰＯＷＥＲ　Ｍａｒ．。２００６　输电线路覆冰原因分析及防护　张永胜　（海东供电局，青海平安８１０６００）　摘要：文章通过对输电线路覆冰的观测，分析了输电线路覆冰对输电网的危害；阐明了影响输电线路覆冰的　主要原因；从输电线路运行及设计的角度就输电线路覆冰防护提出了相关措施及建议。　关键词：输电线路；线路覆冰；分析；　防护　中图分类号：ＴＭ８５５　文献标识码：Ａ　文章编号：１００６—８１９８（２００６）０１—００３４—０３　Ｒｅａｓｏｎ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｌｉｎｅ　Ｉｃｉｎｇ　ａｎｄ　Ｉｔｓ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ＺＨＡＮＧ　Ｙｏｎｇ——ｓｈｅｎｇ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｒｏｕｇｈ　ｏｂｓｅｒｖｉｎｇ　ｔｈｅ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｌｉｎｅ　ｉｃｉｎｇ，ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ　ａｎａｌｙｓｅｓ　ｔｈｅ　ｈａｒｍ　ｏｆ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｌｉｎｅ　ｉｃｉｇｎ　ｔｏ　ｔｒａｎｓｍｉｓｉｏｎ　ｎｅｔｗｏｒｋ；ａｎｄ　ｅｘｐｏｕｎｄｓ　ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｒｅａｓｏｎ　ｏｆ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｔｒａｎｓｍｉｓｉｏｎ　ｌｉｎｅ　ｉｃｉｇｎ；ａｎｄ　ｐｒｏｐｏｓｅｓ　ｔｅｈ　ｃｏｒｒｄａ－　ｔｉｏｎ　ｍｅ￣ｓＬｉ／＇ｅｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｓｕｇｇ￣ｔｉｏｎ　ｏｎ　ｔｒａｎｍ￣ｉｓｉｏｎ　ｌｉｎｅ　ｉｃｉｇｎ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ａｓｐｅｃｔ　ｏｆ　ｔｒａｎｓｍｉｓｉｎｏ　ｌｉｎｅ　ｒｕｎｎｉｎｇ　ｎａｄ　ｄｅｓｉｇｎ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：￣ｓｉｏｎ　ｌｉｎｅ；ｔｒａｎｓｍｉｓｉｏｎ　ｌｉｎｅ　ｉｃｉｇｎ；ａｎａｌｙｓｉｓ；ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　０前言　ｋＶ￣１１回２４７　、２４８　塔上架设了避雷针。　。　…　２）１９９８年３月ｌ２日７：２０，１１０　ｋＶ兰民线　输电线路覆冰和积雷常会引起线路倒杆（塔）　７５＃～７６　档内因导线覆冰，压断７５￣～７６　档内　断线和绝缘子闪络等重大事故，给电力系统安全　左相架空地线，架空地线搭到导线上造成放电，线　运行带来严重危害。青海海东地处青藏高原东　路开关重合不成功。　部，海拔在１　８００￣３　７００　ｍ之间，是输电线路覆冰　这两起事故均发生在民和北山地区最高处，　较严重的地区之一。分析输电线路覆冰特点、规　且相距不到２００　ｍ，两起覆冰事故均发生在２、３　律是防止冰灾事故发生的前提，对覆冰区输电线　月份青海天气转暖时节。在两次事故巡视过程　路设计、运行以及提高整个电力系统的安全可靠　中，均发现邻近杆塔、绝缘子串及导线上覆有较严　性具有重要的实际意义和指导作用。　重的冰雪。　１海东电网历年覆冰事故回顾　准状　器　覆冰值为非标　２４７＃＃Ｄｌ～２９４９８３　因导线覆冰＃　昱ｌ，　驰度增加，２　：４　８幡，３３　０　ｋ与其跨越的　Ｖ　２覆冰观测及原因分析　品¨　一　１１０　ｋＶ兰民线７４＃－７５　档内地线的距离不够而　２００２年ｌＯ月ｌＯ日～ｌ２日，我省内大部分地　引起放电，线路开关跳闸重合未成功。后来，为了　区气温急剧下降，且普降小到中雨雪，海东局所辖　防止类似事故再次发生，我们将被跨越的１１０　ｋＶ　输电线路局部地段出现覆冰情况，其中最为严重　兰民线７４＃～７５　档内的架空地线拆除，在３３０　的１１０　ｋＶ硝红线８５＃－－８９＃段，现以此为例，对海　作者简介：张永胜（１９７０一），男，青海湟源人，工程师，从事输电线路管理及工程概预算工作。　收稿日期：２００５—０３—２２　维普资讯 http://www.cqvip.com 第１期　张永胜：输电线路覆冰原因分析及防护　３５　３３０　花海线　２５３　－－２５４　兰海Ⅲ回０４７　－０４８　兰米Ⅱ回０７５　－０７６　２　６９０　２　６９０　２　６９０　ＺＭ２、ＪＧ１　ＪＧ１　Ｚｌ＋３、Ｊ２　２×　。。ｌＯ　民和　北山　地区　ＧＪ一５Ｏ　２×　。。　１５　３３０　ＧＪ一５Ｏ　ＬＧＪ　－　２　４０　，、１１０　１０　ＧＪ一５Ｏ　亨娑　３３ｏ　山地　李硝线　ｏ５５　～０５６＃　３　２００　龙硝兰线２１７＃～２２０＃　３　２００　ＪＧＢ１　２×ＬＧＧ．Ｊ—ＩＱ５－ｏ４ｏ０　１ｏ　ＪＧｌＧ、ｒＺＭ４　２×　咖　咖　４ｏ０　ＺＭ１、ＺＭ２　２×ＬＧＪＱ－４ｏ０　．一　区　３３０　１０　ｌ。　３３。　龙硝兰线ｏ３５　３６＃　３　４００　＿５０ＧＪ苗　ｌｌ。　彩互线。７５＃～。７６＃３　４８０　Ｚｌ　ＬＧＪＪ－一２５。４０　１。　２．１　１１０　ｋＶ硝红线线路概况　红汤线改造而成，导线为ＬＧＪ一２４０，地线为ＧＪ一　５Ｏ，线路设计最大覆冰为０．１　ｃｒｎ。８５　～９３＃段　位于平安洪水泉乡山上，其中８６＃～８７＃档地表　∞　∞　乡间公路，导线与路面距离实测为８　ｍ。　２．２线路覆冰观测　ＣｌＴＩ３）。绝缘子串迎风侧覆冰厚１５　ｃｍ。　一　１１０　ｋＶ硝红线于２００２年９月由原１１０　ｋＶ　２．３覆冰对该线路的危害　１）线路覆冰段受局部地区微气象条件影响明　显，８５　～８７　段位于山区风口地段，其覆冰比　８７　－８９　要严重。８６　、８７　均为直线杆塔，线路　加　∞　２Ｏ。，使原直线线夹承受水平方向拉力，有可能造　成线夹处导线铝股损坏或导线从线夹中抽出的事　加　∞　植被良好，有高约２　ｍ的灌木林，８５＃－８６＃档跨　∞　覆冰后直线串绝缘子向８６＃～８７　档内倾斜约　２００３年１１月２０日－－２２日期间，硝红线８５　－故，严重时有可能造成倒杆事故。　２）线路覆冰时间长，覆冰增长快，覆冰密度有　明显变化，积蓄在导地线上的破坏能景增长迅速。　在人工除冰时，因脱冰导地线及杆塔摇动厉害。　８９　线路段发生覆冰，其线路导地线、绝缘子、　塔身覆有雾凇，目测导线８５＃～８９＃覆冰直径约　１０　ｃｒｎ，覆冰最严重者为８５＃～８７＃档，覆冰直径　达１５　ｃｒｎ左右；８６　～８７＃档导线弧垂下降约１５　若线路覆冰不能及时发现，在气温回升后产生同　ｍ，８５＃－－８６　档覆冰后实测对乡间公路距离为４　ｍ。８６　、８７　绝缘子串倾斜约２Ｏ。（悬垂线夹水平　期脱冰，必将导致导地线共振、舞动，造成倒杆断　线事故。　位移３５　ｃｒｎ左右）。现场观察发现最先覆冰呈软　雾凇状，导线覆冰厚约１０　ｃｍ，下午４时气温升　３）绝缘子在覆冰及冰凌桥接后，绝缘强度下　降，泄漏距离缩短，绝缘子局部表面电阻降低，形　成闪络事故。　高，导、地线靠近杆塔约４５　ｍ处覆冰熔化脱落，但　在夜间气温下降后覆冰再结晶。至第２天日测覆　冰厚为１５　ｃｒｎ，覆冰由原先的软雾凇状发展转变　４）线路覆冰后８５　～８７　档导线弧垂下降，　其中８５＃－８６　档导线对乡间公路距离由正常时　的８　ｒｎ变为覆冰后的４　ｒｎ，导线对路面安全距离　为硬雾凇，雾凇厚度及密度在不断加大（软雾凇密　度为０．１　ｇ／ｃｍａ，硬雾凇密度为０．１～０．５　ｇ／　不够，严重威胁到经过该路段人畜的生命安全。　维普资讯 http://www.cqvip.com 青海电力　第２５卷　３影响输电线路覆冰的因素　３．１影响导线覆冰的气象条件　主要有空气湿度、风速风向、空气中或云中过　高程较低处，线路覆冰较薄，多为雨凇或混合凇。　我省导线覆冰凝结高度海拔为２　４００　ｍ，严重覆　冰海拔高程为３　０００～３　７００　ｍ，从海东电网历年　线路覆冰统计表中说明了线路覆冰海拔高程的关　系。　冷却水滴直径、空气中液态水的含量。在每年２、　３月及１０月份，尤其在入冬和倒寒时气温下降至　３．４线路走向对覆冰的影响　一５℃～０℃，风速在３～１５　ｍ／ｓ时，如遇大雾或　小雨加雪，首先在导线上形成雨凇；如此时气温升　高，天气转晴，导线上雨凇将开始融化，天气继续　转晴，则覆冰过程终止；如天气继续变冷或到夜　间，气温下降冻雨和雪则粘结强度很高的雨凇冰　面上迅速增长，形成密度＞Ｏ．６　ｇ／ｃｍ３的冰层。如　气温继续下降至一ｌ５℃～８℃原有冰层外则积　覆雾凇。这种过程将导致导线表面形成雨凇一混　合凇一雾凇的复合冰层。如在这种过程中天气变　化出现多次晴转冷的天气，融化再结冰增加了覆　冰的密度，如此发展将形成雨凇和雾凇交替重叠　的混合冻结物，即　昆合凇。１１０　ｋＶ硝红线８７＃～　９３　覆冰过程是从１１月２０日夜晚开始覆雨凇，　下午天气转好，靠近杆塔约４０　ＩＴＩ内导线覆冰融化　脱落，至２１日夜晚气温下降，山上空湿度增大，未　融化雨凇表面再积覆雾凇形成混合凇的过程。　３．２地形及地理条件的影响　导线覆冰轻重还取决于山脉走向、坡向与分　水岭、山地风口等地理条件因素。每年２、３月及　１０月份我省主要受来自西伯利亚南下寒流侵入，　东西走向山脉是阻挡南下寒流的屏障，冷暖气流　汇集形成云雾，１１０　ｋＶ硝红线８５　～８９　段在今　年１Ｏ月２０日～２２日期间严重覆冰，其中８７＃～　８９　位于平安洪水乡马厂山线路于迎风坡，沿山　坡上行，８５　～８７＃档位于最高处垭口处，在线路　覆冰观测中８７＃～８９　档导线覆冰直径１０　ｃｍ，　８５　～８７　档导线覆冰直径达１５　ｃｍ，，其山区垭　口、风口处覆冰明显重于山坡处覆冰，而在山坡背　风侧的８５　小号侧线路却未发生线路覆冰。因　此，东西走向山脉在迎风坡覆冰较背风坡严重，分　水岭及风口处线路覆冰较其它地形严重。　３．３海拔高度对线路覆冰的影响　对一个条件相同的地区来说，一般海拔高程　愈高愈易覆冰，覆冰厚度愈厚，且多为雾凇；海拔　导线覆冰与线路走向有关，东西走向的导线　覆冰普遍较南北走向的线路导线覆冰严重。冬春　季覆冰天气大多为西北风或北风，导线南北走向　时，风向与导线轴线基本平行，单位时间与单位面　积内输送到导线上的水滴及雾粒较东西走向线路　少。导线为东西走向时，风与导线基本成９０。的　夹角，从而使导线覆冰严重。　４运行维护中应采取的防覆冰措施　４．１　及时准确地调整、划分线路重冰区段　运行单位根据气象条件的变化，加强对线路　重点区段的巡视，准确掌握线路途径地区的覆冰　情况。　４．２重冰区实行专人特巡　对重冰区落实专人在每次下雪后进行特巡，　记录每次覆冰厚度及导地线驰度变化情况，覆冰　厚度可应用“冰水法”（将冰壳试样溶化后秤其重　量，算出单位长度（ｍ）、标准状态比重为９　ｋＮ／　ｍ３，圆筒形的冰层厚度）计算其厚度。线路覆冰　因下雪时不便测量，可考虑在重冰区极易覆冰的　地段架设临时线路，作为覆冰观测点。　４．３制定防覆冰的运行标准　目前只有设计标准，但没有运行标准，建议制　定覆冰的缺陷定性标准，即在覆冰厚度达到几厘　米时定为一般、重大或紧急缺陷，什么情况下应立　即向上级部门报告，尽快采取消冰措施，以有效预　防事故发生。　４．４提高线路抗覆冰能力　覆冰季节来临之前紧固重冰区段杆塔螺丝，　补齐杆塔丢失的塔材，同时更换零值、低值绝缘子　以提高线路抗覆冰的能力。　４．５制定出相应消冰措施　１）在线路覆冰季节要关注线路易覆冰段的天　（下转第６７页）　维普资讯 http://www.cqvip.com 第１期　马惠萍等：Ｄｏｍｉｎｏ群集技术在青海省电力公司办公自动化系统中的应用　６７　衷在于以没有单点故障的体系结构来达到系统的　技术越先进，计算部件成员之间配合就越默契，故　高可用性和可伸缩性，而且要求采用通用标准的　障部件的接替与切换就更加平衡。例如多通道Ｉ／　计算机，而不是特殊专用的计算机部件，从而能以　Ｏ特性使存储或网络控制器发生故障的节点可以　较低的成本获得较好的可伸缩性。Ｃｌｕｓｔｅｒ中的计　方便地切换到其它备用控制器上。　算机具有非常好的协同性。如果其中一台计算机　在更先进的Ｃｌｕｓｔｅｒ技术中，任何部件发生故　发生故障，马上就有另一台去接替它的工作，如果　障都不会影响到系统的正常运行，甚至是在备用　一台计算机的性能不足以完成某项任务，其它的　部件或者系统总线发生故障的情况下，计算节点　系统成员就会加入进来，共同执行这项任务。应　同样可以通过远程方式利用其它节点的存储控制　用实践证明，由通用的计算机部件协同工作，完全　器继续执行自己的任务。在各个计算节点都正常　可能使其运算能力超过大型主机、超级计算机和　的情况下，也可以自动均衡所有计算资源上的负　容错系统，而且具有更低的成本，见图１群集方案　载，使整个系统的运行性能达到最佳状态。而且，　拓扑图。　与分别管理相同数量的独立单机相比，对于Ｃ１ＵＳ，　ｔｅｒ之中的节点进行管理要容易得多。　群集系统中某个服务器由于硬件或软件失败　而导致崩溃，群集系统中的备用服务器可以予以接　管，以保证处理过程的继续。群集也可以对某些单　独组件，如磁盘或适配器，或是单独应用程序的失　败做出反应，通过隔离失败节点的错误，其它节点　可以继续运行，保证整个群集系统的正常运行。　ＨＰ　ＳｍａｒｔＡｒｍｙ　Ｃｌｕｓｔｅｒ　Ｓｔｏｒａｇｅ　４结束语　图Ｉ青海电力公司办公自动化系统　随着计算机技术的发展，双机容错处理、负载　群集方案拓扑图　均衡的技术也会越来越先进，应用系统的运行稳　３　Ｃｌｕｓｔｅｒ的技术特点　定率、可靠性也会越来越高，但是维护人员的技术　水平在保证系统正常运行的条件中也是一个不可　近年来，Ｃｌｕｓｔｅｒ和ＲＡＳ（Ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ、Ａｖａｉｌａｂｉｌｉ．　忽略的因素。所以我们在借助其它技术条件来保　ｔｙ和Ｓｅｒｖｉｃｅａｂｉｌｉｔｙ）等相关领域的进步极大地改善　证系统运行的稳定率的同时，必须不断提高自己　了应用系统的可用性，减少了停机时间。Ｃｌｕｓｔｅｒ　的技术水平，来更好的维护应用系统。　（上接第３６页）　可能避开线路重覆冰区。　气变化情况，增大线路负荷电流，以防止导线发生　２）在输电线路重覆冰区应尽量减少线路交叉　覆冰或消除线路覆冰；　跨越，若一定要跨越时，在高差不大的情况下，应　２）对导、地线上的冰雪用绝缘绳搭在导线上，　选择靠近档端，而不要选在弧垂最低点。　并顺着导线拉绳，利用绳索与导、地线间的磨擦除　３）对重冰区线路的设计档柜不易过大。　冰；　４）对重冰区线路的导线应采用水平排列的布　３）利用操作杆敲击导、地线使其产生振动来　景方法。　消除覆冰（此法建议在线路停电时应用）。　参考文献：　（１］蒋兴良，易辉著＋输电线路覆冰及防护［Ｍ］．北京：中国　５设计中应采取的防覆冰措施　电力出版社．　１）输电线路设计应依据当地气象条件及应尽　［２］张殿生．电力工程高压送电线路设计手册［ｚ］　北京：　中国电力出版社．