２０１４年８月 Ａｕｇ．２０１４ 第４２卷 第４期（总第２３３期） ＶｏＩ．４２ Ｎｏ。４（Ｓｅｒ．Ｎｏ．２３３） 输电线路覆冰及防范措施 Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｌｉｎｅ Ｉｃｉｎｇ ａｎｄ ｉｔｓ Ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ Ｍｅａｓｕｒｅｓ 杨 旭 ，闫 磊。 （１．国网通化供电公司，吉林 通化 １３４０００；２．华润电力有限公司，辽宁 盘锦 １２４０１０） 摘 要：介绍了输电线路冬季形成覆冰的原因及危害，对２００８年我国华中、华东地区出现的重大覆冰灾害损失进 行统计，提出了规划设计阶段、运行阶段的防覆冰措施，并根据通化地区的气候条件，制定有针对性的防冰灾措施。 关键词：输电线路；覆冰；防范措施 中图分类号：ＴＭ７２６ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１００９—５３０６（２０１４）０４—００５５—０２ 输电线路覆冰对电力系统的危害很大，容易引 ａ．重覆冰作用下在档距中间的某一处断线。 起严重事故。我国是易发生输电线路覆冰的国家，冰 ｂ．在线夹处发生滑移引起断股、抽丝。 灾对输电线路的影响已经严重威胁电网的正常运 Ｃ．铁塔破坏引起倒塔、断线。 行。２００８年初，国家电网公司经营区域内华中、华东 １．２。２覆冰对地线的危害 及所属ｌ０个省级电网因出现长时间持续的大强度、 ａ．地线和光纤复合架空地线ＯＰＧＷ在重覆冰 大范围低温雨雪冰冻天气而遭受严重损害，其中湖 作用下断线破坏。 南、江西、浙江电网设施损毁严重，在当时造成了严 ｂ．地线及ＯＰＧＷ在覆冰下弧垂过大。 重的经济损失及社会影响。２０１２年３月，吉林省通 １．２．３覆冰对铁塔的危害 化市梅河口地区亦发生了一起由冰灾引起的输电线 ａ．覆冰灾害造成的倒塔事故体现在采用多分裂 路大面积停电事故。 导线的铁塔比采用单分裂导线的铁塔更易受损。 ｂ．倒塌的铁塔中，大档距铁塔和相邻档距相差 １ 线路覆冰的形成及危害 较大的铁塔占８０ 左右，微地形对铁塔承载力的影 响明显。 ‘ １．１覆冰的形成 Ｃ．交流线路倒塔占９１．３％、直流线路倒塔占 当气温下降到一３＿Ｃ以下，风速达到１０ ｍ／ｓ以 ８．７％。 上时如再遇雨加雪天气，则将在输电线路上形成雨 ｄ．单回路倒塔占７５．１％，双回路倒塔占 凇。此时，若气温升高，则雨凇将发生融化现象，即在 ２４．９％。 导线表面形成了一层覆冰。若此时天气转晴，则覆冰 ｅ．直线塔倒塔占８９．５ ，转角塔倒塔占 就停止生长并可能融化；但当天气突然变冷时，黏结 １０．５ 。 度较高的雨凇表面将快速增长，形成第二层覆冰。这 ｆ．倒塔的主要塔型为酒杯塔（占３６．２ ）、猫头 个过程如此反复，即会在输电线路上形成较厚的冰 塔（占２１．９ ）和鼓形塔（占２４．９ ）。 层。天气变暖时的短暂融化加强了冰的密度，而气温 ｇ．杆塔所处海拔３００ ｍ以上高度的占５３．１ ， 骤然下降则会使覆冰快速生长。 设计冰厚１５ ｍｍ及以下的倒塔占总数的９７．８ 。 １．２覆冰的危害 ２ ２００８年覆冰灾害统计 １．２．１覆冰对导线的危害 由《国家电网公司２００８年电网冰灾技术分析报 收稿日期：２０１４—０６—１８ 作者简介：杨 旭（１９７６），男，工程师，从事电力生产技术管理工作。 ・５５・ ２０１４年８月 第４２卷 第４期（总第２３３期） 吉 林 电 力 Ｊｉｌｉｎ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ａｕｇ．２０１４ Ｖｏ１．４２ Ｎｏ．４（Ｓｅｒ．ＮＯ．２３３） 告汇编》得知。２００８年１月１０日开始，我国华中、华 东地区出现长时间持续的大强度、大范围低温雨雪 冰冻天气。国家电网公司经营区内共有３７个地市的 ５４５个县（区）、２７０６万用户受到影响，直接经济损失 高达１０４．５亿元。公司所属电网共有１７．２万基高压 杆塔倒塌，１．２万基受损，高压线路断线１２．９‘万处； 低压线路倒断杆５１．９万基，低压线路受损１５．３万 条，变电站停运８８４座；公司系统通信光缆受损约 ２ ８６０ ｋｍ。其中：湖南电网１４条５００ ｋＶ、４４条２２０ ｋＶ和１２１条ｌｌｏｋＶ线路受损停运；江西电网１７条 ５００ ｋＶ、５７条２２０ ｋＶ和１６８条１１０ ｋＶ线路受损停 运；浙江电网２３条５００ ｋＶ、２１条２２０ ｋＶ和１４条 １１０ ｋＶ线路受损停运；“三峡送出”大通道江城、宜 华５００千伏直流线路损坏严重。湖北、安徽、河南、福 建、重庆、四川、江苏等地的电网也受到不同程度的 冲击和破坏。国家电网公司系统输电线路受损情况 统计见表１。 表１ 国家电网公司系统输电线路受损情况统计 电压等级／ｋＶ 倒杆塔／基 受损杆塔／基 断线／处 ５ＯＯ ｌ４２ ２２０ ２３９ ● １１０ ４２１ ３５ １ ０４１ １０ １０ ５０３ ３输电线路覆冰防范措施 ３．１规划设计阶段 在规划阶段，尽可能降低线路的平均海拔，避开 重冰区；根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，在其他线路灾害失效时能 够保证电网的基本运行。 在设计阶段，由于受到多种因素的制约，线路路 径选择不尽合理。新建线路大多位于海拔相对较高 的地区或穿越高山、大岭，不仅容易形成大高差、大 档距、不均匀覆（脱）冰等覆冰倒塔的客观诱发条件， 也使得灾害后的抢修恢复异常艰难，因此，应加强前 期勘察，选择适当路径避开重冰区；提高线路抵抗覆 冰荷载的机械强度；开展与气象服务部门的沟通，提 高对气象数据的解读、分析能力，提高覆冰设计取值 的准确性；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，采取差异化设计；杆塔设 ・５６・ 计中加大纵向不平衡张力取值；增加铁塔抗串倒的 能力；增强地线抗冰能力；提高大档距、大高差区段 的抗冰设计标准。 ３．２运行阶段 加强与气象部门的沟通，建立相应的气象预警 ∞ 机制，具有完备的应急预案、应急系统和完善的除冰 ６ １ 鸺 ∞ ８ ５ １ 措施。 加强抢险救灾的物质资源和其他相关资源的准 备，形成必要的贮备机制，研究出尽量减少杆塔受 损、尽快恢复电网运行的技术措施。 ４通化地区冰灾的防范措施 ０ ９ Ｏ∞ ６ ３ Ｏ ∞ 通化地区根据近几年的输电线路覆冰统计情 况，在新建输电线路及通化二道江地区和通化下四 平地区等已有的输电线路上分别采取了如下具体防 范措施。 ａ．通化地处山区，在气候条件符合的情况下比 较适于冷空气的对流凝结，如在地势较高或较低的 山区建设杆塔就为覆冰的产生创造了机会。因此在 线路规划、设计阶段，要求设计部门加强与气象部 门、运维部门取得良好沟通，尽量避开地势相对较高 或地势相对较低的地区建设线路。 ｂ．新建杆塔如不能避开易发生覆冰的地区，应 提前做好杆塔的荷载计算，加大塔材的厚度，增加导 线的承载力及强度。 Ｃ．在防覆冰措施中有一项是密切关注“气温回 升、冬春之交”等特殊时期的气象情况。结合东北地 区以往发生冰灾的时期，即在春节前后，尤其是天气 转暖期间，要密切关注通化地区的天气情况，设立气 象预警部门并开展预警机制，在大雪，雨夹雪来临之 前开展对线路的特殊巡视工作，在重要地段开展无 间断的实时监测，防止在温度达到覆冰临界点时不 能开展及时的处理措施。 ｄ．开展相应人员防冰灾巡视及除冰技能的培 训，提高工作能力和自身防护水平。 正确认识覆冰灾害的严重性，对覆冰的性质和 特点进行研究，在可能出现覆冰季节前制定相关的 预防措施，消除潜在的隐患，有助于促进我国电网建 设，提高供电可靠性，减小覆冰灾害造成的损失。 （编辑郝竹筠）