昭通電網(wǎng)輸電線(xiàn)路覆冰狀況技術(shù)分析報(bào)告編寫(xiě)：郭盛琛邱 平、楊華文左志勇昭通供電局20231月前 言覆冰是一種分布廣泛的自然現(xiàn)象，尤其霧凇是一種秀麗的自然景觀(guān)。但對(duì)于輸1987我局始終為解決覆冰問(wèn)題進(jìn)展不懈的探究，并獲得了很多重要的工作成果。今年自1月12023年1月23日12時(shí)。昭通電網(wǎng)累計(jì)覆冰線(xiàn)路已達(dá)19條，占我局輸電線(xiàn)路總數(shù)的36.8%。其中500kV線(xiàn)4輸電線(xiàn)路11611處地線(xiàn)斷線(xiàn)，地線(xiàn)光纜斷股7處；l10kV輸電線(xiàn)路1基地線(xiàn)支架變形、導(dǎo)地線(xiàn)斷線(xiàn)9處，導(dǎo)地線(xiàn)斷股10處。2023年以來(lái)覆冰對(duì)我局輸電線(xiàn)路造成的危害進(jìn)展統(tǒng)計(jì)分析，為我局及網(wǎng)公司輸電線(xiàn)路規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工建設(shè)、運(yùn)行維護(hù)和技改大修供給依據(jù)。1一、昭通地區(qū)氣象特點(diǎn)1、昭通市氣象特點(diǎn)昭通屬亞熱帶、溫帶共存的高原季風(fēng)立體氣候。昭通地區(qū)地形簡(jiǎn)單、高差大，267米的金沙江畔的水富縣滾坎壩到海拔最高的4040候類(lèi)型從南亞熱帶到寒溫帶兼?zhèn)?。氣候特征滇東北地區(qū)屬低緯度高海拔地區(qū)，相對(duì)高差大，地形簡(jiǎn)單，獨(dú)特的地理位置和地形特征形成了其鮮亮的氣候特征，主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：一是受簡(jiǎn)單地形地貌影響，立體氣候特征明顯，具有寒帶、溫帶、亞熱帶等多種氣候類(lèi)型，氣候垂直變化比水平變化更為顯著；二是簡(jiǎn)單地形和特別地理位置導(dǎo)致各種天氣系統(tǒng)交替作用，受西南季風(fēng)影響，形成干濕季節(jié)清楚的降雨特征，汛期降雨量多、強(qiáng)度大，而且降水的時(shí)空分布極不均勻，各地差異明顯；三是該地區(qū)是西北利亞冷空氣入侵云易造成電線(xiàn)覆冰?！?1—4月西南氣流，但在冬季西北風(fēng)的帶著下，西伯利亞的冷空氣常不遠(yuǎn)萬(wàn)里南下而來(lái)，不過(guò)，來(lái)到云南高原便遇到了困難，一是這里平均海拔約2023米左右，滇東北的烏蒙山、滇西北的大小涼山，形成一道道自然屏障；另一個(gè)是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)途跋涉，冷空氣已經(jīng)勢(shì)單力薄，“人困馬乏”，要翻越云南高原可謂是力不從心！更何況來(lái)自于盤(pán)居當(dāng)?shù)氐呐瘹馀淖钃跻膊蝗轃o(wú)視！如此一來(lái)，冷氣團(tuán)只得在山坡前放慢腳步，徘徊不前，最終與“地主”暖氣團(tuán)劃界而居，這個(gè)冷暖氣團(tuán)相交的界面呢，在氣象上就叫鋒云南昭通以南，昆明的東北方，鋒面常呈西北東南向，長(zhǎng)約200400公里，也就是“昆明準(zhǔn)靜止鋒”。鋒后冷氣較重而下沉并向南楔入暖空氣底部，鋒前暖空氣較輕而爬升于冷空氣之上，可以想象，這個(gè)鋒面從下到上是向東北方向傾斜的，而鋒面四周冷暖空氣劇烈對(duì)流的結(jié)果就是：成云致雨！覆冰模型計(jì)算的覆冰分布圖上圖為2023年的昭通市境內(nèi)覆冰狀況分布圖：紅色局部為重冰區(qū)分布〔 C≥20mm〕，綠色局部為中冰區(qū)分布〔10mm≤C＜20mm〕,黃色局部為輕冰區(qū)分布〔C＜〕，鎮(zhèn)雄、損及跳閘的地區(qū)。-10.6℃，最冷的時(shí)段為12月至下電線(xiàn)覆冰特性3路覆冰事故。覆冰產(chǎn)生的根本條件-5～0℃產(chǎn)生以雨凇為主的覆冰。假設(shè)氣溫持續(xù)降低，則在雨凇外部連續(xù)產(chǎn)生混合凇，溫度下降至-15～-8℃時(shí)，其余氣象參數(shù)不發(fā)生變化，還會(huì)連續(xù)生長(zhǎng)霧凇。由于昭通地區(qū)山體高差較大，河谷地段多，同一個(gè)地區(qū)，地理位置低的溫度較高，空氣濕度較低，而在山頂上，冷暖空氣對(duì)流猛烈，長(zhǎng)期處于大霧、陰霾天氣，0由于每段線(xiàn)路所處位置自然地理和氣象環(huán)境的差異，輸電線(xiàn)路各覆冰區(qū)域的覆冰形式都不一樣。二、輸電線(xiàn)路覆冰故障跳閘狀況1、近五年昭通電網(wǎng)輸電線(xiàn)路覆冰跳閘狀況序號(hào)序號(hào)220kV110kV合計(jì)202342731202315314620230442023178202321012合計(jì)2279101次覆冰故障跳閘中只有43次重合閘動(dòng)作成功，成功率僅有42.6%。這說(shuō)明輸下：桿塔受導(dǎo)線(xiàn)受架空線(xiàn)金具斷絕緣子對(duì)橫擔(dān)對(duì)地線(xiàn)通道放倒塔損損受損裂掉串放電放電電2681127763344612223212331199102795475481131414序號(hào)20232023序號(hào)20232023202320232023合計(jì)1、桿塔受損縱向不平衡張力將鐵塔拉壞或在拉、扭共同作用下破壞；的不平衡張力；B、不均勻脫冰產(chǎn)生縱向不平衡張力；C、斷線(xiàn)產(chǎn)生縱向不平衡張力和沖擊荷載。不均勻覆冰和脫冰產(chǎn)生橫向不平衡張力將塔頭拉斷2023年220kV大鎮(zhèn)線(xiàn)136號(hào)塔在不均勻覆冰和脫冰產(chǎn)生縱向不平衡張力時(shí)塔頭折斷5不均勻覆冰和脫冰產(chǎn)生縱向不平衡張力時(shí)塔頭折斷 覆冰后桿塔根底發(fā)生位移覆冰產(chǎn)生的垂直荷載作用將鐵塔壓壞；2023年220kV大鹽線(xiàn)81號(hào)塔在覆冰產(chǎn)生的垂直荷載作用將鐵塔壓壞導(dǎo)、地線(xiàn)不均勻覆冰舞動(dòng)使鐵塔破壞。2023年110kV大永Ⅱ線(xiàn)111號(hào)塔在導(dǎo)、地線(xiàn)不均勻覆冰舞動(dòng)時(shí)鐵塔破壞2023年220kV大鎮(zhèn)線(xiàn)132號(hào)塔被扭壞110kV桃洛T線(xiàn)114號(hào)塔在導(dǎo)地線(xiàn)長(zhǎng)期脫冰舞動(dòng)下造成螺栓松脫的桿塔受損占到了受損桿塔的絕大多數(shù)。72、導(dǎo)地線(xiàn)斷線(xiàn)斷股時(shí)間微風(fēng)震驚、脫冰振動(dòng)的沖擊力，導(dǎo)致耐張壓接收的鋼芯連接點(diǎn)疲乏損傷，導(dǎo)致斷線(xiàn)；導(dǎo)線(xiàn)在覆冰過(guò)重時(shí)從壓接收處拉斷9線(xiàn)夾內(nèi)產(chǎn)生拖動(dòng)，損傷后稍微的就斷股，嚴(yán)峻的消滅抽芯；2023220kV193～194至斷線(xiàn)。架空地線(xiàn)斷股 架空地線(xiàn)支架受損3、線(xiàn)路金具受損A、線(xiàn)路金具因覆冰和脫冰時(shí)的強(qiáng)大沖擊力造成斷裂；單聯(lián)碗頭在脫冰舞動(dòng)時(shí)斷裂112023年220kV大鎮(zhèn)線(xiàn)139號(hào)塔導(dǎo)線(xiàn)金具受損B、線(xiàn)路絕緣子覆冰脫冰后掉串；4、線(xiàn)路覆冰、脫冰時(shí)跳閘A、引流管脫冰不均勻?qū)е聝A斜后，對(duì)架空地線(xiàn)、塔身放電；1.5米1.5米架空地線(xiàn)弧垂比導(dǎo)線(xiàn)低1.5米13C、直線(xiàn)桿塔受不平衡張力作用，懸垂絕緣子串傾斜，導(dǎo)線(xiàn)對(duì)橫擔(dān)距離缺乏放電；導(dǎo)線(xiàn)對(duì)橫擔(dān)放電造成的閃絡(luò)損傷D、耐張塔脫冰時(shí)造成引流線(xiàn)上下舞動(dòng)，對(duì)橫擔(dān)放電；地面、房屋、穿插跨越線(xiàn)路等物體放電；155、昭通地區(qū)有史以來(lái)最厚覆冰202311110kV57〔混合淞〕202311110kV57〔混合淞〕17四、應(yīng)對(duì)覆冰實(shí)行的防范措施1、輸電線(xiàn)路加固、改造A、縮小線(xiàn)路耐張段長(zhǎng)度，將原直線(xiàn)桿塔改成耐張桿塔；的地點(diǎn)，增加桿塔，提高線(xiàn)路對(duì)地距離，同時(shí)削減兩端鐵塔覆冰后的張力；C、地形允許的條件下，將線(xiàn)路進(jìn)展改道，避開(kāi)微地形、微氣象區(qū)；2、重冰區(qū)線(xiàn)路直線(xiàn)塔安裝倒掛拉線(xiàn)UT型可調(diào)線(xiàn)夾進(jìn)展調(diào)整松弛度。對(duì)橫擔(dān)放電。3、重冰區(qū)線(xiàn)路將單串絕緣子改雙串有效削減導(dǎo)線(xiàn)脫冰時(shí)的絕緣子掉串事故4、耐張塔跳線(xiàn)管單串絕緣子串改雙串地線(xiàn)或者塔身的電器距離缺乏，導(dǎo)致線(xiàn)路故障跳閘。年我們就將110kV鎮(zhèn)威ⅠⅡ回線(xiàn)和110kV鎮(zhèn)觀(guān)線(xiàn)32基桿塔的跳線(xiàn)管單串絕緣子串改成雙串雙掛點(diǎn)式的跳線(xiàn)絕緣子串。5、利用絕緣架空地線(xiàn)削減導(dǎo)線(xiàn)對(duì)架空地線(xiàn)跳閘次數(shù)將架空地線(xiàn)按絕緣架空地線(xiàn)設(shè)計(jì)，導(dǎo)線(xiàn)和地線(xiàn)在脫冰舞動(dòng)時(shí)，導(dǎo)線(xiàn)對(duì)地線(xiàn)放電4月份和10月份要分別恢復(fù)和解除重冰區(qū)線(xiàn)路絕緣架空地線(xiàn)接地，增加了線(xiàn)路運(yùn)行工作量。6、充分利用直流融冰裝置對(duì)導(dǎo)線(xiàn)進(jìn)展脫冰在2023年底昭通供電局在220kV2023年至2023年共進(jìn)展了4次直流融冰試驗(yàn)，由于天氣較好，融冰效果未得到充分表達(dá)。2023年18:30和下午17:00兩次上報(bào)線(xiàn)路覆冰狀況；當(dāng)覆冰厚度到達(dá)設(shè)計(jì)值的70%時(shí)，就馬上2023年1月1日至1月254條220kV和12條110kV輸電線(xiàn)路共進(jìn)展了42直流融冰全部脫落；大大確保了昭通電網(wǎng)的安全，沒(méi)有發(fā)生像2023年那樣大范圍的倒桿斷線(xiàn)事故。7、樂(lè)觀(guān)開(kāi)展人工除冰由于導(dǎo)線(xiàn)能夠通過(guò)直流融冰系統(tǒng)進(jìn)展直流融冰工作，架空地線(xiàn)的覆冰卻一天一天在增長(zhǎng)；昭通供電局組織人員樂(lè)觀(guān)開(kāi)展人工除冰工作，主要的除冰方法是承受在19除冰的效果還是比較好，只是需要投入大量的人力來(lái)開(kāi)展這項(xiàng)工作。五、對(duì)重冰區(qū)線(xiàn)路設(shè)計(jì)的一點(diǎn)建議１、規(guī)劃階段合理。建線(xiàn)路大多位于海拔相對(duì)較高的地區(qū)或穿越高山、大嶺，不僅簡(jiǎn)潔形成大高差、大檔距、不均勻覆〔脫〕冰等覆冰倒塔的客觀(guān)誘發(fā)條件，也使得災(zāi)難后的搶修恢復(fù)特別困難。在線(xiàn)路規(guī)劃方面：盡可能降低線(xiàn)路的平均海拔，避開(kāi)重冰區(qū)；依據(jù)電網(wǎng)的負(fù)荷分布和環(huán)境因素，規(guī)劃建設(shè)加強(qiáng)型戰(zhàn)略性輸電通道，在其他線(xiàn)路災(zāi)難失效時(shí)能夠保證電網(wǎng)的根本運(yùn)行。也缺少系統(tǒng)的觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)，覆冰設(shè)計(jì)取值影響了輸電線(xiàn)路設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。在線(xiàn)路設(shè)計(jì)方面：提高設(shè)防水平，對(duì)同一走廊內(nèi)的不同線(xiàn)路、同一線(xiàn)路的不同區(qū)段，實(shí)行差異化設(shè)計(jì)；桿塔設(shè)計(jì)中加大橫向不平衡張力取值；增加鐵塔抗串倒的力量；增加地線(xiàn)抗冰力量；提高大檔距、大高差區(qū)段的抗冰設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。2、設(shè)計(jì)階段500kV為50年一遇冰厚。、線(xiàn)路耐張段長(zhǎng)