輸電線路除（融）冰技術(shù)探析(2)

2.4絕緣子冰閃危害

　　覆冰改變了絕緣子的電場分布，覆冰中含有污穢等導(dǎo)電雜質(zhì)時更易造成冰閃。據(jù)統(tǒng)計，2003年我國500kV線路非計劃停運原因中冰閃約占23%，在外力破壞類原因中居第二位。2004年10月到2005年1月我國華中地區(qū)連續(xù)發(fā)生了多起惡性覆冰閃絡(luò)事故。1963年11月美國西海岸一條345kV線路發(fā)生絕緣子串覆冰閃絡(luò)，在恢復(fù)送電3～4min內(nèi)，覆冰絕緣子由微弱放電迅速發(fā)展到全面閃絡(luò)。1988年加拿大魁北克省安那迪變電站連續(xù)發(fā)生6次絕緣子閃絡(luò)事故，造成該省大部分地區(qū)停電。

　　3.除(融)冰技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用

　　目前，國內(nèi)外對除冰技術(shù)的開發(fā)相當(dāng)重視，提出了30余種除冰技術(shù)。根據(jù)工作原理，這些除冰技術(shù)可歸納為以下四類:熱力除(融)冰法、機械除冰法、自然被動除冰法和其它除冰方法。

　　3.1熱力除(融)冰法

　　熱力除(融)冰法是利用附加熱源或者自身發(fā)熱，使冰雪在導(dǎo)線上無法積覆，或使已經(jīng)積覆的冰雪熔化。該策略是在20世紀(jì)30年代于參考文獻中提出的。目前討論較多的熱力除冰技術(shù)有：高壓直流電流除冰技術(shù)、交流電流除冰技術(shù)、利用高頻高電壓激勵產(chǎn)生的介電損失除冰技術(shù)等。典型應(yīng)用有：1987年日本研制的電阻性鐵磁線、1988年由武漢高壓研究所研制的低居里磁熱線(這種材料在溫度0℃時，磁滯損耗大，發(fā)熱可阻止積覆冰雪或熔冰;當(dāng)溫度0℃時，不需要熔冰，損耗很小。這種方法除冰的效果較明顯，但能量消耗較高、使用成本高)、短路電流融冰法(加拿大Manitoba水電局采用過，湖南電網(wǎng)也大面積采用，取得了較好的效果。這類方法只能應(yīng)用于覆冰期，且應(yīng)用費用較高)。熱力除冰方法效果較明顯，但能量損耗大，投資成本高，不適用于遠距離防護和除冰。

　　3.2機械除冰法

　　機械除冰法，最早的有“ADHOC”法、滑輪鏟刮法和強力振動法�！癆DHOC”法，就是用起重機、絕緣作業(yè)工具車或采取帶電直接作業(yè)方式機械除冰，有時也采用手工除冰或直升飛機除冰，它耗能小，價格低廉，但操作困難，安全性比較差。滑輪鏟刮法，是一種由地面操作人員拉動一個可在線路上行走的滑輪達到鏟除導(dǎo)線覆冰的方法，此種方法是目前唯一得到實際應(yīng)用的輸電線路除冰的機械方法，但其被動性強，無防冰效果，工作強度大，效率低，易受地形限制。強力振動法，采用電磁力或電脈沖使導(dǎo)線產(chǎn)生強烈而又在控制范圍內(nèi)的振動來除冰，對雨淞效果有限，除冰效果不佳。由于機械除冰法在輸電線路上使用時具有操作困難、安全性能不完善等缺點，在我國輸電線路應(yīng)用較少。

　　3.3自然被動除冰法

　　自然被動除冰法是利用風(fēng)或其它自然力的作用，再輔以恰當(dāng)?shù)娜斯ぴO(shè)備，例如在導(dǎo)線上安裝阻雪環(huán)、平衡錘等裝置，使冰雪不易在導(dǎo)線上聚結(jié)而自行脫落，從而起到防、除冰作用。此類方法簡便易行，成本低，但通常只在特定時間和地域(如多風(fēng)季節(jié)的山脊、風(fēng)口)有效，不能全面徹底地防止輸電線路覆冰災(zāi)害。而正在研究中的輸電線路防覆冰涂料，也是一種被動除冰方法。被動除冰法雖不能保證可靠除冰，但無需附加能量;雖不能阻止冰的形成，但有助于限制冰災(zāi)。

　　3.4其它除冰方法

　　除上述方法外，電子凍結(jié)、電暈放電和碰撞前顆粒凍結(jié)、加熱等方法也正在國內(nèi)外研究。電子凍結(jié)技術(shù)只在負極性下有效，這將大大降低其使用性。電暈放電技術(shù)已證明對除冰無效。利用微波加熱霧滴技術(shù)，需要大量能源。

　　4.初步研究結(jié)論及拓展應(yīng)用研究思路

　　4.1初步研究結(jié)論

　　通過對以上各種除冰方法的比較分析可以得出以下結(jié)論：(1)主動除冰技術(shù)占除冰技術(shù)的主導(dǎo)地位，但需要外界提供能量或者附加機械力。(2)各種方法中，加熱導(dǎo)線的熱力除冰法最為完善。機械法，除滑輪鏟刮法在實際中已得到應(yīng)用外，其余均未得到足夠重視。由于熱力融冰法和滑輪鏟刮法價格昂貴，通常被經(jīng)濟實用的機械除冰法所替代。

　　(3)被動方法不需基本投入，且運作價格低廉，但這種方法效率低，受自然條件制約，且局限于一定類型的冰，因此也不夠理想。但研制低結(jié)合力和吸收隨機熱輻射型涂料仍具有巨大潛力。

　　(4)有潛力并期望在中短期內(nèi)得到突破的是:電磁脈沖法和“ADHOC”法。為確保每次冰害后使用這種技術(shù)的操作人員的安全，“ADHOC”法需制定標(biāo)準(zhǔn)的使用規(guī)則。

　　4.2拓展應(yīng)用研究的思路

　　4.2.1從輸電線路的物理、電氣特性出發(fā)，加強熱力除冰技術(shù)的理論研究。如：研究導(dǎo)線覆冰厚度與融冰電流和融冰時間的定量關(guān)系;短路融冰方法的線路有效長度以及線路均流技術(shù);基于調(diào)相變壓器的雙回和多回輸電線路循環(huán)電流帶負荷過電流融冰方法;短路導(dǎo)線磁力特性以及對導(dǎo)線覆冰的破壞機理;變電站固定式和車載式輸電線路覆冰高壓直流融冰系統(tǒng)。

發(fā)布時間:2011-2-18 訪問次數(shù):4265