輸電線路大范圍冰害事故及對策探討

王慧輝 國網(wǎng)福建省電力有限公司泉州供電公司

一、冰害事故產(chǎn)生原因

冰害事故主要原因是由于氣候惡劣對輸電線路造成的影響。例如，輸電線路遇到低溫、冷暖空氣對流、空氣濕度較高以及大風天氣影響，輸電線路的正常運行就會造成不同程度的破壞，無法順利安全進行供電工作。通常情況下，南方地區(qū)雨水天氣影響較多，北方地區(qū)受到降雪等氣候寒冷影響較大，尤其在山區(qū)等地方，常受到大雪影響，一方面輸電線路受到寒冷天氣影響，另外一方面在積雪覆冰等情況對檢修等工作提供了更大阻礙。這些就是常見的冰害事故產(chǎn)生原因。

二、事故原因分析

（一）線路負荷較大

我國北方地區(qū)由于受到雨雪天氣影響，一般情況會造成線路便面覆蓋冰層，長時間情況下會造成線路負荷過重；據(jù)統(tǒng)計，北方冬季雨雪覆蓋在輸電線路的厚度可達75mm，嚴重情況覆蓋厚度可達到100mm甚至更高，并可能會出現(xiàn)塔桿。在這種情況下，會導(dǎo)致輸電線路負荷較大，出現(xiàn)電力事故或供電中斷，嚴重情況可能會出現(xiàn)生命安全的影響。近年來由于自然災(zāi)害情況發(fā)生較為頻繁，導(dǎo)致輸電線路出現(xiàn)了不同程度的損害，當塔桿無法承受積雪的重力，導(dǎo)致輸電線路受損。尤其是較為老舊輸電線路，更是病害問題高發(fā)線路段。

（二）輸電線路元件損壞

在寒冷天氣的影響下，都會導(dǎo)致輸電線路薄弱元件的損害，尤其是老舊線路更為嚴重，或發(fā)生不同程度的變化。這種情況下都會造成輸電線路運轉(zhuǎn)異常，加之輸電線路在結(jié)冰、線路互相糾纏和碰撞的影響下，可能出現(xiàn)電流互通的安全隱患，從而可能會出現(xiàn)輸電線支架從地基上塌陷等情況，造成更為嚴重的安全事故問題。

（三）輸電線路損壞嚴重

在高寒且海拔較高的山區(qū)，會對輸電線路損害情況更加嚴重。經(jīng)常會出現(xiàn)電線塔、電線桿倒塌的問題。一方面這些地區(qū)冬季較為寒冷，輸電線路、電線塔容積堆積較厚的冰層；另外一方面受海拔影響，容易發(fā)生電線桿倒塌，且檢修難度較高。例如我國北方嚴寒地帶、青藏高原等地域；由于山頂海拔較高，容積造成的積雪堆積，如果兩側(cè)電線桿海拔較低，由于不同的重力影響、張力不平衡，很容易造成電線桿倒塌或嚴重傾斜，出現(xiàn)嚴重安全隱患。

（四）線路跳閘情況嚴重

線路跳閘的關(guān)鍵原因主要有單方面，第一點是由于空氣中的灰塵、雜物較多，空氣中的塵埃物質(zhì)漂浮，法制電離子過多，從而造成跳閘；第二點是由于下雨時由于雨水中可能隨著雨水沖刷、凍雨，覆蓋在輸電線路上面，加重輸電線路重量，在絕緣子傘群形成冰橋，當天氣變暖冰橋融化，因此導(dǎo)電率增加，將會降低絕緣子的絕緣性。整個輸電線路下方的地區(qū)由于空氣間隙鹽串電壓分布極不平均，導(dǎo)致局部首先起弧。絕緣子串型明顯影響冰閃的發(fā)生率，冰閃基本上發(fā)生在懸垂串，而對于耐張和v 形串絕緣子地區(qū)發(fā)生冰閃的現(xiàn)象概率與絕緣子本身的結(jié)構(gòu)是有關(guān)系的，這是因為耐張串和 v 形串上的冰，不容易橋接間隙，其次是因為該串行本身的清洗效果較好，串上所積累的污穢物質(zhì)較少，再次在融冰過程時，耐張型.和v 型串上難以形成對冰沙發(fā)生至關(guān)重要的融通性水膜。第三當面是受周圍環(huán)境溫度影響，一般而言，跳閘與周圍環(huán)境溫度是直接相關(guān)的，比如在溫度較低的夜間環(huán)境時，容易導(dǎo)致結(jié)冰，并沿絕緣子串的冰柱表面附著。

三、冰害事故應(yīng)對策略

（一）加強塔站建設(shè)

塔站建設(shè)的根本意義就是在于穩(wěn)定輸電線路，保護輸電線路的正常運行。通過加強塔站的強化建設(shè)，在環(huán)境惡劣、海拔較高等地區(qū)，能夠有效提升輸電線路的安全性。例如，通過對線路覆冰厚度的檢測，可以加強增加塔桿，加強輸電線路塔站的建立。通過加強塔站建設(shè)能夠有效緩解塔桿受到覆冰重壓的問題，以及避免坍塌事故。以及通過及時應(yīng)用更為科學的塔桿基站的保護技術(shù)，對地線支架進行及時檢修和補救，降低安全事故發(fā)生，確保供電順利。

（二）跳閘嚴重段落加強設(shè)備建設(shè)

跳閘問題是輸電線路工作運行過程中較為嚴重的問題，在問題不嚴重的地段可以采用相同盤的v 形串，增加雙串聯(lián)的串結(jié)距離。加大對積污、覆冰和絕緣子串的研究力度，在試驗中研究不同積污、不同絕緣子串和不同覆冰的狀況等，同時要考慮到絕緣子串的冰閃現(xiàn)象和冰閃現(xiàn)象的特征，避免出現(xiàn)冰閃事故。著重研究500kV 倒串絕緣子的機械受力情況和電氣閃絡(luò)的特征，提高輸電線路中線路安裝技巧，有效的避免大范圍病害對輸電線路的影響。

（三）避冰設(shè)計

在進行輸電線路設(shè)計時，需要對覆冰區(qū)域進行調(diào)查，并通過技術(shù)分析，避開嚴重的病害區(qū)域，并設(shè)計起伏較低的地形進行線路安排。需要進行避冰的主要地區(qū)包含：需要翻越山嶺，較大低于差異；風道、湖泊等較為容易覆冰的地區(qū)。設(shè)計時要充分考慮地形、氣象以及充足的抗冰強度，避免輸電安全事故發(fā)生。

（四）加強冰害預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)

對于病害預(yù)警系統(tǒng)增強建設(shè)，對于現(xiàn)場圖像、風速、風向、溫度、濕度、輸電線張力、輸電線重力、絕緣子傾斜角度等具體參數(shù)。通過對采集到的數(shù)據(jù)進行分析，并設(shè)置系統(tǒng)響應(yīng)判斷數(shù)據(jù)，提出報警預(yù)告，提前進行病害風險預(yù)告。

四、結(jié)束語

通過上述討論，輸電線路的覆冰問題對電力系統(tǒng)有著嚴重的安全隱患影響，因此，首先在進行輸電線路設(shè)計時，如果能夠通過避開危險地區(qū)，應(yīng)當首先避開嚴重的病區(qū)；其次，如果不能進行充分的避冰設(shè)計，要確?？贡芰?，增強管理系統(tǒng)；同時要增強冰害預(yù)警系統(tǒng)的建設(shè)，及時的對覆冰進行消除，提前防止冰害造成的影響，確保輸電線路的安全運行。保障輸電線路的正常運行，是保障人們生活水平的正常的基本條件，因此加強輸電線路的安全運行尤為重要。