昭通输电线路覆冰情况技术分析报告

昭通电网输电线路覆冰状况技术分析报告编写：郭盛琛邱 平、杨华文左志勇昭通供电局20231月前 言覆冰是一种分布广泛的自然现象，尤其雾凇是一种秀丽的自然景观。但对于输1987我局始终为解决覆冰问题进展不懈的探究，并获得了很多重要的工作成果。今年自1月12023年1月23日12时。昭通电网累计覆冰线路已达19条，占我局输电线路总数的36.8%。其中500kV线4输电线路11611处地线断线，地线光缆断股7处；l10kV输电线路1基地线支架变形、导地线断线9处，导地线断股10处。2023年以来覆冰对我局输电线路造成的危害进展统计分析，为我局及网公司输电线路规划设计、施工建设、运行维护和技改大修供给依据。1一、昭通地区气象特点1、昭通市气象特点昭通属亚热带、温带共存的高原季风立体气候。昭通地区地形简单、高差大，267米的金沙江畔的水富县滚坎坝到海拔最高的4040候类型从南亚热带到寒温带兼备。气候特征滇东北地区属低纬度高海拔地区，相对高差大，地形简单，独特的地理位置和地形特征形成了其鲜亮的气候特征，主要表现在以下三个方面：一是受简单地形地貌影响，立体气候特征明显，具有寒带、温带、亚热带等多种气候类型，气候垂直变化比水平变化更为显著；二是简单地形和特别地理位置导致各种天气系统交替作用，受西南季风影响，形成干湿季节清楚的降雨特征，汛期降雨量多、强度大，而且降水的时空分布极不均匀，各地差异明显；三是该地区是西北利亚冷空气入侵云易造成电线覆冰。〔11—4月西南气流，但在冬季西北风的带着下，西伯利亚的冷空气常不远万里南下而来，不过，来到云南高原便遇到了困难，一是这里平均海拔约2023米左右，滇东北的乌蒙山、滇西北的大小凉山，形成一道道自然屏障；另一个是经过长途跋涉，冷空气已经势单力薄，“人困马乏”，要翻越云南高原可谓是力不从心！更何况来自于盘居当地的暖气暖的阻挡也不容无视！如此一来，冷气团只得在山坡前放慢脚步，徘徊不前，最终与“地主”暖气团划界而居，这个冷暖气团相交的界面呢，在气象上就叫锋云南昭通以南，昆明的东北方，锋面常呈西北东南向，长约200400公里，也就是“昆明准静止锋”。锋后冷气较重而下沉并向南楔入暖空气底部，锋前暖空气较轻而爬升于冷空气之上，可以想象，这个锋面从下到上是向东北方向倾斜的，而锋面四周冷暖空气剧烈对流的结果就是：成云致雨！覆冰模型计算的覆冰分布图上图为2023年的昭通市境内覆冰状况分布图：红色局部为重冰区分布〔 C≥20mm〕，绿色局部为中冰区分布〔10mm≤C＜20mm〕,黄色局部为轻冰区分布〔C＜〕，镇雄、损及跳闸的地区。-10.6℃，最冷的时段为12月至下电线覆冰特性3路覆冰事故。覆冰产生的根本条件-5～0℃产生以雨凇为主的覆冰。假设气温持续降低，则在雨凇外部连续产生混合凇，温度下降至-15～-8℃时，其余气象参数不发生变化，还会连续生长雾凇。由于昭通地区山体高差较大，河谷地段多，同一个地区，地理位置低的温度较高，空气湿度较低，而在山顶上，冷暖空气对流猛烈，长期处于大雾、阴霾天气，0由于每段线路所处位置自然地理和气象环境的差异，输电线路各覆冰区域的覆冰形式都不一样。二、输电线路覆冰故障跳闸状况1、近五年昭通电网输电线路覆冰跳闸状况序号序号220kV110kV合计202342731202315314620230442023178202321012合计2279101次覆冰故障跳闸中只有43次重合闸动作成功，成功率仅有42.6%。这说明输下：杆塔受导线受架空线金具断绝缘子对横担对地线通道放倒塔损损受损裂掉串放电放电电2681127763344612223212331199102795475481131414序号20232023序号20232023202320232023合计1、杆塔受损纵向不平衡张力将铁塔拉坏或在拉、扭共同作用下破坏；的不平衡张力；B、不均匀脱冰产生纵向不平衡张力；C、断线产生纵向不平衡张力和冲击荷载。不均匀覆冰和脱冰产生横向不平衡张力将塔头拉断2023年220kV大镇线136号塔在不均匀覆冰和脱冰产生纵向不平衡张力时塔头折断5不均匀覆冰和脱冰产生纵向不平衡张力时塔头折断 覆冰后杆塔根底发生位移覆冰产生的垂直荷载作用将铁塔压坏；2023年220kV大盐线81号塔在覆冰产生的垂直荷载作用将铁塔压坏导、地线不均匀覆冰舞动使铁塔破坏。2023年110kV大永Ⅱ线111号塔在导、地线不均匀覆冰舞动时铁塔破坏2023年220kV大镇线132号塔被扭坏110kV桃洛T线114号塔在导地线长期脱冰舞动下造成螺栓松脱的杆塔受损占到了受损杆塔的绝大多数。72、导地线断线断股时间微风震惊、脱冰振动的冲击力，导致耐张压接收的钢芯连接点疲乏损伤，导致断线；导线在覆冰过重时从压接收处拉断9线夹内产生拖动，损伤后稍微的就断股，严峻的消灭抽芯；2023220kV193～194至断线。架空地线断股 架空地线支架受损3、线路金具受损A、线路金具因覆冰和脱冰时的强大冲击力造成断裂；单联碗头在脱冰舞动时断裂112023年220kV大镇线139号塔导线金具受损B、线路绝缘子覆冰脱冰后掉串；4、线路覆冰、脱冰时跳闸A、引流管脱冰不均匀导致倾斜后，对架空地线、塔身放电；1.5米1.5米架空地线弧垂比导线低1.5米13C、直线杆塔受不平衡张力作用，悬垂绝缘子串倾斜，导线对横担距离缺乏放电；导线对横担放电造成的闪络损伤D、耐张塔脱冰时造成引流线上下舞动，对横担放电；地面、房屋、穿插跨越线路等物体放电；155、昭通地区有史以来最厚覆冰202311110kV57〔混合淞〕202311110kV57〔混合淞〕17四、应对覆冰实行的防范措施1、输电线路加固、改造A、缩小线路耐张段长度，将原直线杆塔改成耐张杆塔；的地点，增加杆塔，提高线路对地距离，同时削减两端铁塔覆冰后的张力；C、地形允许的条件下，将线路进展改道，避开微地形、微气象区；2、重冰区线路直线塔安装倒挂拉线UT型可调线夹进展调整松弛度。对横担放电。3、重冰区线路将单串绝缘子改双串有效削减导线脱冰时的绝缘子掉串事故4、耐张塔跳线管单串绝缘子串改双串地线或者塔身的电器距离缺乏，导致线路故障跳闸。年我们就将110kV镇威ⅠⅡ回线和110kV镇观线32基杆塔的跳线管单串绝缘子串改成双串双挂点式的跳线绝缘子串。5、利用绝缘架空地线削减导线对架空地线跳闸次数将架空地线按绝缘架空地线设计，导线和地线在脱冰舞动时，导线对地线放电4月份和10月份要分别恢复和解除重冰区线路绝缘架空地线接地，增加了线路运行工作量。6、充分利用直流融冰装置对导线进展脱冰在2023年底昭通供电局在220kV2023年至2023年共进展了4次直流融冰试验，由于天气较好，融冰效果未得到充分表达。2023年18:30和下午17:00两次上报线路覆冰状况；当覆冰厚度到达设计值的70%时，就马上2023年1月1日至1月254条220kV和12条110kV输电线路共进展了42直流融冰全部脱落；大大确保了昭通电网的安全，没有发生像2023年那样大范围的倒杆断线事故。7、乐观开展人工除冰由于导线能够通过直流融冰系统进展直流融冰工作，架空地线的覆冰却一天一天在增长；昭通供电局组织人员乐观开展人工除冰工作，主要的除冰方法是承受在19除冰的效果还是比较好，只是需要投入大量的人力来开展这项工作。五、对重冰区线路设计的一点建议１、规划阶段合理。建线路大多位于海拔相对较高的地区或穿越高山、大岭，不仅简洁形成大高差、大档距、不均匀覆〔脱〕冰等覆冰倒塔的客观诱发条件，也使得灾难后的抢修恢复特别困难。在线路规划方面：尽可能降低线路的平均海拔，避开重冰区；依据电网的负荷分布和环境因素，规划建设加强型战略性输电通道，在其他线路灾难失效时能够保证电网的根本运行。也缺少系统的观测数据，覆冰设计取值影响了输电线路设计的准确性。在线路设计方面：提高设防水平，对同一走廊内的不同线路、同一线路的不同区段，实行差异化设计；杆塔设计中加大横向不平衡张力取值；增加铁塔抗串倒的力量；增加地线抗冰力量；提高大档距、大高差区段的抗冰设计标准。2、设计阶段500kV为50年一遇冰厚。、线路耐张段长