電網(wǎng)輸電線路冰災(zāi)成因及防范對策

【摘要】近年來，伴隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，電力逐漸發(fā)展成為人們生活中不可缺少的能源，與此同時，電力的發(fā)展也推動了國民經(jīng)濟的發(fā)展。在這樣一種情況下，社會人群對電力的安全性也就提出了更高的要求，可以說，電力運行安全與否，將直接影響到電力企業(yè)的服務(wù)性。但是，電網(wǎng)輸電線路由于自身特點，經(jīng)常遭受到各種損害，影響到電力正常使用。對此，本文將針對電網(wǎng)輸電線路冰災(zāi)成因及相關(guān)防范對策進行簡要研究。

【關(guān)鍵詞】電網(wǎng)輸電;輸電線路;冰災(zāi);成因;對策

輸電線路是輸送電力的主要渠道，具有范圍廣、線路長等各種特點，該線路由于自然災(zāi)害、外界因素影響等，會相應(yīng)的導(dǎo)致該線路出現(xiàn)故障，給線路安全性帶來嚴重影響。尤其是遇到暴風(fēng)、暴雨雪天氣，更是會使該設(shè)備受到嚴重損傷，給人們?nèi)粘Ｉ顜聿槐?。下面，將從以下幾點進行簡要介紹。

一、冰災(zāi)事故介紹

2008年1月-2月，我國大部分地區(qū)都出現(xiàn)了較為嚴重的冰凍天氣，不但造成公路的癱瘓，還嚴重影響到通信設(shè)備，給人們的正常生活帶來嚴重影響。貴州、廣西及廣東北部地區(qū)，更是危害巨大，甚至出現(xiàn)停電現(xiàn)象。

（一）冰災(zāi)氣象特點

1.持續(xù)時間長

2008年1月13-2月3日之間，幾乎都呈現(xiàn)陰雨籠罩現(xiàn)象，降雨時間持續(xù)數(shù)十天，甚至超過往年的一周下雨量。這種天氣在該省氣象記錄中較為罕見，積雪厚度達到31cm，嚴重影響到人們出行。

2.凍雨現(xiàn)象

這種天氣的影響下，衢州出現(xiàn)了凍雨現(xiàn)象，并且，該現(xiàn)象強度也比較大，造成嚴重危害。同時，該省還出現(xiàn)了持續(xù)低溫現(xiàn)象，氣溫變化幅度相對較大，間接的導(dǎo)致線路出現(xiàn)反復(fù)性凍結(jié)，使線路損害現(xiàn)象不斷發(fā)生。

（二）受災(zāi)情況

冰災(zāi)導(dǎo)致南方電網(wǎng)出現(xiàn)嚴重的跳閘現(xiàn)象，塔桿倒坍?dāng)?shù)量居多，變壓器受損嚴重，電網(wǎng)企業(yè)損失10165萬元，給人們?nèi)粘Ｓ秒妿聿槐?。例如，貴州電網(wǎng)因災(zāi)受損嚴重，電網(wǎng)分裂成四片運行。45條500kV線路有29條受災(zāi)停運，占64.44%，147條220kKV線路有94條受災(zāi)停運，占63.95%;500kV、220kV線路倒塔分別為169基和147基，分別占貴州電網(wǎng)區(qū)域500kV、220kV塔基總數(shù)的2.26%和0.97%;12座500kV變電站有5座全站停電，占41.67%，51座220kV變電站有27座全站停電，占52.94%。貴州全省9個地州市88個縣先后共有50個縣（市、區(qū)）受停電影響，11個縣全部停電。經(jīng)相關(guān)人員搶修后，各電網(wǎng)才恢復(fù)正常工作。

二、冰災(zāi)成因

電網(wǎng)輸電線路冰災(zāi)成因各種各樣，主要表現(xiàn)為以下幾點：

（一）氣候原因

第一，持續(xù)時間長。就拿2008年的冰災(zāi)來說，從1月13-2月2日，幾乎每天都在下雨，總降水量達到118mm，且降雨過程中還夾雜雪。

第二，范圍廣。冰災(zāi)的影響，致使全國大部分地區(qū)都出現(xiàn)雨凇現(xiàn)象，特別是鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)，雨凇現(xiàn)象更是嚴重。

第三，氣溫低。該冰災(zāi)發(fā)生時間段中，氣溫持續(xù)降低，平均氣溫為1.9OC，由于溫度的突然驟降，更是加劇了雨凇現(xiàn)象。

第四，受災(zāi)嚴重。由于山區(qū)溫度相對于平原而言更低，因此，雨凇情況在平原地區(qū)表現(xiàn)的更為嚴重。

根據(jù)該地區(qū)地理環(huán)境和受災(zāi)現(xiàn)象分析，雨凇和凍雨是導(dǎo)致線路受到嚴重損傷的關(guān)鍵因素[1]。所謂雨凇，即在特定環(huán)境背景下而產(chǎn)生的大量降雨現(xiàn)象。形成這一天氣為寒冷且伴有雨，風(fēng)力將大等。雨凇自身特點為：透明、堅硬、光滑，很容易附著在其他物體上，在水面或者是垂直面上都可以形成這一現(xiàn)狀。由于該地區(qū)氣溫變化以及降雨量的急速增加，也就致使雨凇和凍雨的形成。尤其是海拔高的特殊地形區(qū)，線路覆冰現(xiàn)象更是嚴重。

（二）線路舞動原因

1.覆冰情況

該地區(qū)發(fā)生故障點都分布在盆地地區(qū)，海拔均在200m以下，地理位置也相對開闊，因此，在溫度較低的天氣狀況下，也就更加容易產(chǎn)生覆冰，導(dǎo)致線路出現(xiàn)舞動現(xiàn)象。

2.線路結(jié)構(gòu)情況

線路的結(jié)構(gòu)包括排序方式、間距等參數(shù)，在地理位置和氣象環(huán)境都相同的情況下，所分裂的導(dǎo)線和單個導(dǎo)線相比，更容易產(chǎn)生舞動;張力越小，發(fā)生的舞動機率也就越小。

3.線路故障情況

從發(fā)生故障的相關(guān)線路中可以看出，故障發(fā)生過程中的冰、線路結(jié)構(gòu)等系列參數(shù)都符合該線路舞動條件，因此，也就容易在此過程中發(fā)生舞動[2]。一般而言，500kV的線路之間，距離為10m，符合相關(guān)設(shè)計規(guī)范，但是，當(dāng)其出現(xiàn)不同程度的舞動時，也就會相應(yīng)的減小它們之間的間距，所以，跳閘現(xiàn)象時有發(fā)生。另外，由于舞動所具有的連續(xù)性特征，致使跳閘后還是無法完全消除該故障，也就會導(dǎo)致該線路的再次跳閘。在這種情況下，尤其是天氣突然降溫的情況下，大多數(shù)輸電線路都會產(chǎn)生覆冰現(xiàn)象，進而加劇舞動現(xiàn)象。

（三）其他成因

1.工藝不當(dāng)

如果在輸電線路導(dǎo)線連接過程中，出現(xiàn)施工工藝問題，就會間接的導(dǎo)致強度不足，甚至?xí)鹁€路斷裂，線路緊實度達不到相應(yīng)距離等，都會造成跳閘現(xiàn)象。衢州輸電線路正是由于施工過程中工藝不當(dāng)，而導(dǎo)致諸多問題的發(fā)生。

2.線路多

現(xiàn)如今，人們在追求自身生活環(huán)境質(zhì)量的同時，也在加大消費力度，購買大量電器。這一情況的出現(xiàn)，也就致使諸多運營商違規(guī)施工，隨意在輸電線路上搭建各種電纜，這些電纜的加入，使原本荷載不斷增加。再加上冰災(zāi)過程中覆冰的嚴重性，更是加劇了這一荷載量，導(dǎo)致該線路最終倒桿。

3.缺少合理的應(yīng)對措施

由于該地區(qū)工作人員沒有較為完善的應(yīng)對措施，災(zāi)情來臨之際，也就無法充分預(yù)算到該災(zāi)害所帶來的嚴重影響。同時，抗災(zāi)、救災(zāi)過程中還是單純的依靠人力進行，缺乏高效的救災(zāi)技術(shù)，導(dǎo)致災(zāi)害不斷加劇。另外，在對其進行搶修過程中，也由于相關(guān)材料不足，工作人員準(zhǔn)備工作不足等，嚴重影響到正常工作的順利進行。

三、電網(wǎng)輸電線路冰災(zāi)預(yù)防對策

（一）預(yù)防措施

要想確保該線路工作的正常運行，就需要做好相應(yīng)的冰災(zāi)預(yù)防措施，只有這樣才能為人們正常供電。防冰即在導(dǎo)線覆冰前期所采取的相關(guān)措施，使各種形式的冰無法覆蓋在導(dǎo)線上，可適當(dāng)?shù)牟捎帽?、抗、防等措施進行預(yù)防，以便減輕冰災(zāi)損傷度，具體措施如下：

第一，避開冰區(qū)。在對電網(wǎng)進行規(guī)劃時，為了更好地滿足各個地區(qū)的實際需求，避免讓城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)等的控制，將更多線路拉近了海拔較高的山區(qū)，且該地區(qū)自然環(huán)境也相對惡劣，造成線路的哦、破壞也是可想而知的。因此，這就需要在未來對其進行設(shè)計時，盡最大限度的避開容易發(fā)生冰災(zāi)的地區(qū)，具體措施為：和氣象局聯(lián)合建立觀測站，主要針對冰災(zāi)情況進行相應(yīng)的觀察，并積累相關(guān)資料，編制出較為合理的冰災(zāi)圖，以便為輸電線路的選擇提供可靠依據(jù)。

第二，提高線路抗災(zāi)能力[3]。在對線路進行設(shè)計時，要適當(dāng)?shù)倪x擇差異化設(shè)計方法，調(diào)整相關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，按照電網(wǎng)企業(yè)的規(guī)定，對線路進行設(shè)計。同時，線路設(shè)計過程中還應(yīng)該采用各種措施，如：增強地下線路的抗冰力、采用防冰絕緣子等，這些都能在某種程度上提高其輸電線路的抗災(zāi)能力。

第三，預(yù)防措施。這就需要從源頭抓起，即對線路質(zhì)量進行嚴格把關(guān)。工程施工前期做好招標(biāo)工作，對工程人員資格進行審核，選擇質(zhì)量合格、價格低廉的供應(yīng)商對材料進行供應(yīng)。嚴格監(jiān)控材料質(zhì)量，只有檢查過程中達到合格后才可進入施工場地。同時，還應(yīng)該在過程中做好材料使用情況記錄工作，以便為以后的清查提供可靠依據(jù)。工程竣工后，運行單位嚴格檢查設(shè)備情況，避免設(shè)備“帶病”工作。最為重要的一點是，對其進行維護管理。按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對線路設(shè)備進行質(zhì)量上的檢查，這樣可以及時解決所發(fā)現(xiàn)的問題，減少各種安全事故的發(fā)生。并做好清理工作，對可能影響到線路運行的樹木進行清理，做好線路搭建工作，和政府部門進行溝通，及時清理搭建線路，從而有效提高該線路的抗災(zāi)能力。

（二）冰災(zāi)期預(yù)防措施

第一，加強巡視。在覆冰較為嚴重的季節(jié)，加強對該線路的巡視工作，做好相關(guān)記錄，并研究其舞動情況，以便充分掌握冰災(zāi)，從而采取行之有效的措施進行解決。

第二，合理措施的采取?，F(xiàn)如今，國內(nèi)已有的除冰方法為融冰法、破冰法等，其中，融冰法又包括：熱力融冰、直流融冰。當(dāng)然，具體措施的采取還是應(yīng)該根據(jù)地區(qū)實際情況，以便有效避免措施的選擇不當(dāng)而造成負面影響。

第三，補強措施的采取。由于覆冰過程的反復(fù)無常，因此，在覆冰初期，還是應(yīng)該對其實際受災(zāi)情況進行準(zhǔn)確評估，從而有針對性的對效率不是很明確的措施進行補救和改造。同時，為了有效防止該冰災(zāi)事故的不斷擴大，將冰災(zāi)較為嚴重的線路進行拆除，也可以稱之為較為不錯的方法。

（三）其他措施

第一，加快建設(shè)力度。自從冰災(zāi)發(fā)生后，各個省市都受到較為嚴重的影響。為了避免冰災(zāi)帶來的嚴重影響，必須加強建設(shè)步伐，對其線路進行改造，當(dāng)然，線路的改造必須按照相應(yīng)設(shè)計圖紙進行施工。

第二，應(yīng)急建設(shè)。首先，進行電網(wǎng)輸電線路風(fēng)險預(yù)測，建立相應(yīng)的風(fēng)險通報制度，對電網(wǎng)輸電線路建設(shè)過程中可能存在的風(fēng)險進行分析，并合理安排其運行方式，以便采取有效措施進行問題的解決。同時，還應(yīng)該加強對電網(wǎng)負荷量的管理，合理調(diào)度其變電站，并嚴格監(jiān)控電網(wǎng)設(shè)備使用情況，從而針對異?，F(xiàn)象及時處理。

第三，建立應(yīng)急體系[4]。電力企業(yè)需要建立較為完善的應(yīng)急體系，從各種災(zāi)情出發(fā)，對應(yīng)急方案進行制定。為了確保該應(yīng)急體系的有效性，需要編制前期做好相關(guān)準(zhǔn)備工作，明確其目標(biāo)、范圍等要素，過程中嚴格按照相關(guān)法律法規(guī)，充分利用現(xiàn)有資源，以便建立合理的應(yīng)急體系。

第四，完善應(yīng)急設(shè)備。電力企業(yè)需要投入大量資金對應(yīng)急設(shè)備進行補充、完善，以適應(yīng)現(xiàn)如今的相關(guān)需求，保證救災(zāi)過程中對資金的有效使用。并且，加強設(shè)備資源管理，定期對其進行檢查，一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)備出現(xiàn)嚴重缺失時，就應(yīng)該及時補給，從而保證應(yīng)急設(shè)備始終處于充實狀態(tài)。

四、結(jié)語

總之，電網(wǎng)是一個相對平衡的系統(tǒng)，任何擾動都會對其造成極大破壞，甚至導(dǎo)致大面積停電現(xiàn)象的發(fā)生。尤其是冰災(zāi)的發(fā)生，更是會嚴重影響到輸電線路的正常使用。針對這種情況，就需要不斷對其防范對策進行研究，從而借助更多措施預(yù)防冰災(zāi)對輸電線路產(chǎn)生的影響，在確保人們正常用電的同時，促進電力企業(yè)的健康發(fā)展。

參考文獻

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[2]廖毅，潘春平，周冰.廣東電網(wǎng)冰災(zāi)事故分析與應(yīng)對措施[J].廣東輸電與變電技術(shù)，2008，22（05）：1-9.

[3]黃森炯，勵文偉，周盛.大電網(wǎng)抗冰災(zāi)安全策略分析[J].浙江電力，2014，18（02）：30-33.

[4]黃仕明.應(yīng)對冰災(zāi)事故的輸電線路設(shè)計[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2013，12（13）：23-24.

作者簡介：黎曉辰（1985—），男，廣西百色人，大學(xué)本科，中國南方電網(wǎng)超高壓輸電公司廣州局助理工程師，研究方向：電力工程。