關(guān)于涼山州高壓線路設(shè)計覆冰的分析

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(涼山州水利電力勘測設(shè)計研究院,四川 西昌，615000)

高壓線路覆冰厚度設(shè)計與冰區(qū)劃分對工程投資和電網(wǎng)安全的影響較大，據(jù)設(shè)計資料顯示，重冰區(qū)線路的單位投資比中冰區(qū)線路單位投資高20%～30%，中冰區(qū)線路的單位投資比輕冰區(qū)線路單位投資高10%～20%。四川省涼山彝族自治州地處我省西南部，因地理環(huán)境復(fù)雜多變，氣候的垂直、水平差異很大。因此，根據(jù)涼山州的氣候特征，進一步調(diào)查、分析涼山州高壓線路覆冰情況，對提高涼山電網(wǎng)安全非常有必要。

1 涼山州氣候特征

涼山州內(nèi)各地都明顯呈現(xiàn)出立體氣候。總的說來，涼山州區(qū)域?qū)儆趤啛釒Ъ撅L氣候區(qū)，干濕分明，冬半年日照充足，少雨干暖，夏半年云雨較多，氣候涼爽，日溫差大，年溫差小，年均氣溫16℃～17℃。

涼山州以大小相嶺和黃茅埂為界，具有著南干北濕、東潤西燥、低熱高涼的特點。日照量自北向南遞增，北部山地年日照時數(shù)約在1600～1800h，而中南部達到2400～2600h。與我國同緯度及其鄰近地區(qū)相比，是湘、贛、浙南、閩北等地區(qū)全年日照時數(shù)的1.2～1.5倍，是黔西地區(qū)的1.6～2.1倍，是四川盆地的1.6～2.8倍。境內(nèi)有屬大雪山脈南支的錦屏山、牦牛山、魯南山、小相嶺、黃茅埂等山，多數(shù)山峰海拔超過4000m。木里西部與甘孜州稻城交界的恰朗多吉峰海拔為5958m，為全州最高點；雷波縣大巖洞金沙江河谷海拔僅為325m，是全州最低點；高山深谷的相對高差達5633m。

2 線路覆冰資料現(xiàn)狀

截止到2013年，涼山州境內(nèi)建成的高壓輸電線路約5000km，交流電壓等級從35kV至500kV，直流電壓等級為±800kV。目前涼山州地區(qū)只有美姑縣黃茅埂觀冰站對高壓線路覆冰情況進行了觀察和資料收集，其余16個縣、市至今還沒有建設(shè)觀冰站。海拔相對高差大，氣候特征差異大，同時因各縣的氣象站均在縣城附近，而絕大多數(shù)高壓線路遠離縣城，故以氣象站的資料也不能完全提供高壓輸電線路所需的覆冰情況，造成目前涼山州大多數(shù)高壓線路覆冰資料匱乏。各設(shè)計單位在進行線路設(shè)計時，主要以已建的線路設(shè)計、運行資料作為依據(jù)。但由于涼山州高壓線路多數(shù)在2000年前后建成，運行時間短，如盲目沿用這些資料而不加以調(diào)查及科學(xué)分析，將會造成高壓路線的設(shè)計覆冰與實際情況不符。

3 對過去設(shè)計線路覆冰的分析

3.1 高壓線路覆冰種類

通過對涼山州高壓線路設(shè)計、運行資料的收集，可知涼山州線路覆冰種類主要為濕雪和霧凇，結(jié)冰期主要在12月至次年3月，結(jié)冰天數(shù)在1～5d天左右，時間短。

3.2 幾個典型區(qū)線路覆冰分析

目前為止，我們在涼山州境內(nèi)設(shè)計了35kV、110kV高壓線路近2000km。下面介紹二個典型區(qū)線路覆冰情況，擬對今后類似情況的線路勘測設(shè)計借鑒。

3.2.1 典型區(qū)線路1

布拖縣城海拔2400m，年平均氣溫10.2℃，最高溫度30.3℃，年降雨量1138mm。鹽源縣城海拔2500m，四季分明，年溫差小，日溫差大，全年無霜期201d，平均氣溫12.1℃，最高溫度32.5℃，全縣冬春干旱，夏秋雨量集中，雨熱同季，有效日照1700h多，年均降水量為855.2mm。

地處布拖壩子的布拖縣城關(guān)～拖覺35kV線路和地處鹽源盆地的鹽井～梅雨35kV線路，設(shè)計于2001年，運行至今。兩條線路設(shè)計覆冰厚度均為10mm，導(dǎo)線均為LGJ-70/10普通鋼芯鋁絞線，運行12年，期間未發(fā)生過冰害造成的斷線、倒桿現(xiàn)象，基本證明設(shè)計厚度相對合理。但據(jù)鹽源縣供電公司線路維護人員反映，鹽井～梅雨35kV線路建成至今，覆冰情況沒有設(shè)計提供的那么嚴重，設(shè)計過于保守。為此，對鹽源縣的氣候特點再次進行了深入分析，鹽源縣盆地海拔雖然高，但緯度低，加之冬春干旱，日照時多，降水量少，為典型的盆地暖溫帶氣候，因此覆冰不嚴重。通過建議今后在鹽源盆地、布拖壩子內(nèi)的35kV線路覆冰均可按輕冰區(qū)設(shè)計，鹽源盆地內(nèi)冰厚5mm取值，布拖壩子冰厚10mm取值。其他電壓等級線路覆冰厚度，可將以上數(shù)據(jù)作為依據(jù)，再根據(jù)不同電壓等級線路要求的重現(xiàn)期換算確定覆冰厚度。

通過以上的實例看出，布拖壩子海拔2400m，鹽源盆地海拔2500m，屬高海拔地區(qū)，但線路覆冰不嚴重，覆冰厚度差異也較大，布拖壩子覆冰相比鹽源縣盆地嚴重些，可見高海拔地區(qū)也有輕冰區(qū)。因此，在今后的線路勘測設(shè)計中，不能片面地以海拔高低來確定覆冰厚度，需通過已建線路覆冰調(diào)查，特別注意收集運行資料并加以分析，逐漸掌握不同海拔地區(qū)的氣候特點，有針對性進行線路勘測設(shè)計，才能準確確定線路覆冰厚度，也才能進一步提高電網(wǎng)的安全性和經(jīng)濟性。

3.2.2 典型區(qū)線路2

雷波縣307省道箐口梁子，海拔1900m左右，在1996年對雷波縣城關(guān)～黃瑯35kV線路(導(dǎo)線型號LGJ-95/20型)勘測設(shè)計時，由于該區(qū)域無氣象站，也無高壓線路運行經(jīng)驗，無法掌握準確的覆冰資料，給勘測設(shè)計帶來很大難度。經(jīng)過對雷波縣交通、郵電部門的多次資料收集和對當?shù)卮迕竦恼{(diào)查，發(fā)現(xiàn)307省道箐口梁子每年春、冬季氣溫低，時常出現(xiàn)雨霧和大雪天氣，在個別大雪天氣時曾出現(xiàn)樹枝和竹子折斷現(xiàn)象，出現(xiàn)307省道結(jié)冰封路情況。從現(xiàn)象看，箐口梁子具備了重冰區(qū)特征。而分析后發(fā)現(xiàn)，箐口梁子雷波側(cè)氣候?qū)賮啛釒降亓Ⅲw氣候，干旱少雨，氣溫偏高；黃瑯側(cè)氣候?qū)儆趤啛釒駶櫦撅L氣候，濕潤多雨、氣溫偏低。在春、冬季氣溫低、雨霧和大雪的天氣時，黃瑯側(cè)氣溫比雷波側(cè)要低，容易形成水汽堆積，造成嚴重結(jié)冰情況。通過對箐口梁子郵電線路結(jié)冰情況的調(diào)查、實測，結(jié)合相關(guān)規(guī)程，計算最終確定該35kV線路在箐口梁子段按重冰區(qū)設(shè)計，覆冰按20mm設(shè)計、30mm校核，并采用LGJ-95/55加強型鋼芯鋁絞線。

通過近10年對雷波縣供電公司運行情況調(diào)查，線路未因冰雪災(zāi)害造成嚴重事故，設(shè)計覆冰較合理。由于該線路是箐口梁子第一條高壓線路，為以后的高壓線路設(shè)計提供了寶貴的第一手覆冰資料，也為今后雷波縣的電網(wǎng)規(guī)劃、設(shè)計積累了經(jīng)驗。

從本實例看出，雖然線路途經(jīng)海拔不高的地帶，也可能出現(xiàn)重冰區(qū)。因此在線路勘測設(shè)計時，應(yīng)特別注意微地形覆冰調(diào)查和收資分析，從而逐漸收集涼山州低海拔、重冰區(qū)地帶的資料，只有逐漸掌握了這些特殊地段的覆冰情況，才可能進一步提高線路抗冰能力，降低冰雪災(zāi)害事故率。

4 結(jié)語

通過對二個典型區(qū)高壓線路設(shè)計覆冰的介紹、分析，可看出涼山州因地廣、海拔相對高差大、氣候特征差異大，會造成高壓線路覆冰厚度的較大差異，低海拔可能出現(xiàn)重冰區(qū)，高海拔也可能出現(xiàn)輕冰區(qū)。因此，在線路勘測設(shè)計時，必須根據(jù)相關(guān)規(guī)程、規(guī)范，對線路所經(jīng)區(qū)域特別是微地形覆冰的調(diào)查、分析、計算，逐漸掌握涼山州重冰區(qū)的地帶資料。同時，加強各勘測設(shè)計電網(wǎng)的技術(shù)交流，掌握涼山高壓線路覆冰特點，才能合理、準確確定線路覆冰厚度和冰區(qū)劃分，才可能提高線路抗冰能力，降低冰雪災(zāi)害事故率，進一步提高涼山州電網(wǎng)的安全性和經(jīng)濟性。