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1、重冰区架空输电线路管理制度重冰区架空输电线路管理制度1.目的覆冰是危害线路安全运行的主要自然灾害之一,对线路安全运行危害极大 为保证处于重冰区架空输电线路在覆冰季节能安全优质运行,特制定本制度2.适用范围本制度适用于*供电局所属各职能部门工作站及变电站3.术语重冰区:指输电线路覆冰厚度达 20cm 及以上的输电线路段4.相关知识4.1 覆冰的成因每年的冬末或初春季节(气温在零下五度左右),或者在降雪或雨雪交加的天气里,在架空线路的导线 避雷线绝缘子串等处均会有冰 霜和湿雪混合形成的冰层形成原因是暖气团爬至冷气团之上,其所含的大量水分在爬升过程中,不断地冷却凝结形成雾和毛毛雨 随着高度的增加和气
2、温的降低,逐渐形成了冷却水滴雪花和冰晶,当颗粒过大即开始下降,接近电线树木或地面形成雾淞雪淞或冻雨,并且越结越厚形成了覆冰4.2 覆冰的种类根据线路覆冰时的气温风速水滴直径等将其分为四类:雨凇混合淞雾凇积雪(1)雨凇雨凇是一种非结晶状透明的或毛玻璃冰层,由空气中的过冷却水珠或毛毛雨中水滴与导线表面尚未完全冻结时,正当大风,使之又和一个水滴相碰,在这种反复湿润下冻结在导线的表面而形成的冰层通常在 0-3和较大的风速(220m/s)时最易形成这类覆冰比重大,在导线上的附着力强,不易脱落(2)雾凇雾凇是一种白色不透明的,外层呈羽状的覆冰 通常在大雾天形成,当细小的过冷却水滴雾粒或毛毛雨与导线相碰时,
3、由于导线表面温度低,毛毛雨中水滴潜热释放快,另外,因为风速小,下一个水滴飞来前,上一个已完全冻结,雨水之中夹有空气,从而呈羽状的覆冰(霜)最多出现在风速小(7m/s)和温度低(-35)时,也有在-10时形成这类覆冰的结构疏松,容易自导线上脱落,且比重小,对导线的危害性相对较小(3)混合淞混合淞是一种白色不透明或半透明的坚硬冰,形成时的温度在-2-8之间,风速在 215m/s 内温度越高,风速越大,形成的混合淞密度越大混合淞是在雨凇表面上生长的,生长速度最快混合淞对线路危害最严重(4)雪(冻结雪)气温降到 0以下,水蒸汽凝结成雪,呈六角形白色结晶气温低时降雪是不含水分的干雪,与导线相碰不会生成附
4、着雪 然而气温在 0左右(0+2左右)落下的雪花,部分融化而变成湿雪,由于水的表面张力作用能使湿雪附着在导线上当气温在+2以上时,雪融化成水,不会造成积雪覆冰是空气中过冷却的水(雨淞)和低温(约-57)的雾受冻而引起的因此,形成覆冰的气象条件是:气候发生急剧变化气温低于零度空气湿度很大有风在湿雪降落时,湿雪一方面粘在导线上,同时又会浸透正在结冰的水,使冰层越来越厚,最厚可达 10cm 以上这种情况常发生于春暖时突降大雪的天气情况4.3 影响覆冰的因素(1)线路通过地区的地形 地形对覆冰强度有很大的影响,在山江峡谷处覆冰严重;草原地带比森林地带覆冰严重;海拔高的地方比海拔低的地方覆冰严重等(2)
5、线路与寒流方面间的夹角 a当其他气象条件相同时,覆冰量与 a 角成正比a 角达 90时,也就是导线位置和寒流方面垂直时,覆冰最严重(3)导线悬挂高度导线挂得越高,覆冰强度越大其原因是:在高处风的阻力小,因此风速较大(4)导线直径根据研究结果得知,如果不管覆冰的实际情况如何,都将它化为圆筒形,那么尽管导线直径有很大的差异,但覆冰厚度几乎是一样的,所以计算冰荷载时,可以对各种不同直径的导线采用同样的覆冰厚度 这样,在粗的导线上冰的重量要比细的导线上重,但随着冰层厚度的增加,这种差别将越来越小,因为当覆冰非常严重时,冰柱中导线所占的空间已显得非常微小了 在导线受单向风作用时,开始形成覆冰这种情况下,
6、细导线的冰负荷一般说来要比粗导线严重因为细导线形成单向覆冰时,由于冰的重力作用,使导线扭转,原来不受风的面也受风,最后使整个导线的各面都覆冰,这样就增加了细导线的冰荷载4.4 线路覆冰的危害线路覆冰的危害大致有以下几种:(1)损坏杆塔当导线上的覆冰过厚时,会使杆塔机械荷重超载而折断对于直线杆塔,会形成很大的不平衡张丽或断线张力,超过杆塔设计条件而损坏或倾倒(2)线路跳闸导线上的覆冰不一定同时脱落,对于垂直排列的线路,如果下层导线上的覆冰先脱落,导线就会迅速上升或跳跃,与上层导线相碰,造成相间短路,使线路跳闸,供电中断当避雷线覆冰过厚时,将会减小与导线之间的距离,造成放电接地故障(3)绝缘子串倾
7、斜导线严重下垂当线路各档距内覆冰厚度不均匀时,会使各档距内导线弧垂发生很大的变化,造成绝缘子串倾斜,金具承受较大的水平方向作用力在覆冰严重的档距内,会因导线严重下垂,安全距离不够而造成事故(4)绝缘子串覆冰后,会大大降低其绝缘水平悬式绝缘子串积有的冰雪,融化时可能形成冰柱,使绝缘子串短路,造成接地事故5.职责5.1*供电局生技室负责对重冰区架空输电线路管理制度的制定 修改及完善工作5.2*供电局下属各部门负责制度的执行5.3 线路变电主任工程师负责对本制度的实施情况进行监督和考核6.过程描述及监测6.1*供电局按避抗溶改防五字方针进行防冰雪工作 避即在选择线路路径时,应尽量避免横跨山口丫口风口
8、胡泊等,避开冷热空气交汇处抗即提高设计标准,抵御冰负荷,保证线路的安全可靠,在杆塔设计时,应考虑覆冰荷重,选择合理的气象组合条件;对经常发生严重覆冰的地段,应选用机械强度较高的杆塔;导线应采用水平排列,并增大导线避雷线的安全系数,适当增加导线与避雷线之间的距离溶就是用大电流溶去导线覆冰 改即原设计靠考虑不周,线路受冰害后,改道避开重冰区防即研究新工艺新材料防止导线覆冰6.2 防冰雪管理工作应明确主管领导和专责人的具体职责*供电局防冰雪主管领导为线路变电主任工程师,由线路专责和变电专责负责具体的冰雪防治管理工作6.3 对重冰区架空输电线路覆冰的预防,常用的预防冰雪技术措施主要有以下几种:6.3.
9、1 防雪环或防冰环根据冰雪在导线周围旋转而形成雪筒的原理,为了减轻湿雪附着于架空线路形成的着雪,防止积雪沿导线周围旋转,或者防止跨距较长的导线自身和着雪一起旋转从而继续扩展成雪筒是完全必要的 若着雪不旋转,只在上风侧上发展,不久就会因自重而脱落 阻雪环是与导线外径相等的金属扣环利用弧垂和阻雪环,使雪在阻雪环上径向堆积至一定量时,在风和导线自振时脱落为防止导线自身旋转,可在档距中间安装防振锤防冰环通常安装距离是根据导线一个完整的绞扭距为一个节距由于撞击到导线上的水滴或雾滴,在冻结释放的潜热还没有全部散发的环境中,导线表面就会出现水膜,并且由水膜在导线上形成细小的 河流,沿导线流动防冰环可截住由水
10、滴或雾滴形成的河流,使之离开导线若没有防冰环,导线表面上的流水,在沿导线流动过程中,冻结释放的潜热全部散发后形成冰,由于水滴或雾滴不断撞击到导线表面或冰面就形成导线覆冰增长6.3.2 机械除冰机械除冰可以在线路停电或带电情况下进行当线路停电时,可以从地面上向导线 避雷线上抛掷短木棍将覆冰打掉,或者用木棒竹竿敲打在线路带电时,应用与线路电压等级相符的绝缘棒敲打 此外,也可以用木制套圈套在导线上,用绳子顺着导线拉,以消除覆冰或者用滑车式除冰器除冰采用机械除冰时,应注意不要损伤导线避雷线和绝缘子6.3.3 电流溶解除冰电流溶解除冰主要有短路电流溶冰 带负荷溶冰增加符合溶冰在覆冰线路上附加支流装置溶冰
11、附加电流脉冲五种方法在覆冰初期,通过改变电 wang 运行方式来增大线路负荷电流,使导线发热,将覆冰融化落地或者将线路与系统解开,将其一端三相短路,另一端用特设的变压器或发电机供给短路电流,使覆冰融化这种方法会使线路电能损耗增大,电压降低,不可长期使用6.3.4 特殊导线防冰6.3.4.1 复合导线防冰防冰用的复合导线是在普通钢芯铝绞线的基础上将钢芯与铝线绝缘,利用开关装置切换达到除冰目的 即正常情况下由铝线传送负荷,覆冰季节则利用开关装置切换由钢芯导电,利用钢芯的高电阻 高损耗融冰或保持导线在冰点以上6.3.4.2 耐热导线防冰利用高强度耐热铝合金导线防冰具有实际意义,重冰区采用耐热导线,在
12、覆冰季节人为增加输送负荷,使导线发热除冰6.3.4.3 采用铝包钢绞线作导线铝包钢绞线一般用作良导体避雷线,也用于大跨越上作导线在海拔多冰雪地区采用铝包钢绞线可以加强导线机械强度;导线弧垂较钢芯铝绞线可减少 41.6%,使用档距大6.3.5 线路消极抗冰法根据长距离线路中只有部分线路是重冰区的特点,采用消极抗冰处理即拆除重冰区段地线,以提高抗覆冰能力拆除地线可避免导线脱冰跳跃舞动引起对地线闪络;减少杆塔覆冰荷载,提高杆塔抗覆冰水平;同时避免因地线覆冰而引起的一系列事故6.4 处于重冰区的线路要进行覆冰观测,有条件或危及重要线路运行的区域要建立覆冰观测站研究覆冰性质特点,制定反事故措施,特殊地区
13、的设备要加装溶冰装置6.5 经实践证明不能满足重冰区要求的杆塔型式绝缘子串型式导线排列方式应有计划地进行改造或更换,做好记录,并提交设计部门在同类地区不再使用6.6 覆冰季节前应对线路作全面检查,消除设备缺陷,落实除冰溶冰和防止导线地线跳跃舞动的措施,检查各种观测记录设施,并对溶冰装置进行检查试验,确保必要时能投入使用6.7 在覆冰季节中,工作站应对重冰区线路进行专门观测维护,加强巡视观测,做好覆冰和气象观测记录及分析,研究覆冰和舞动的规律,随时了解冰情,适时采取相应措施6.8 针对线路大跨越区段,工作站应在覆冰季节设专人监视导地线覆冰情况,做好记录,进行长期的气象覆冰观测记录和分析工作7.相关文件7.1防止电力生产重大事故的二十五项重点要求7.2中国南方电 wang 有限责任公司十项重点反事故措施7.3云南电 wang 公司架空输电线路巡视作业指导书7.4架空送电线路运行规程7.5*供电局架空输电线路现场运行规程8.相关记录表格8.1 特殊区段划分表