电力设备防范冰冻灾害的措施

电力设备防范冰冻灾害的措施

薛斌

国网新疆电力有限公司喀什供电公司  新疆  喀什市  844000

摘要：在持续的低温凝冻气温下，电气设备和输电线路上的覆冰不断在加厚，输电线路上的覆冰已经大大超出了设计应力，造成线路舞动短路尧断线尧倒杆及冰闪等事故，冰冻不但对输电线路造成严重破坏，对变电站的电力设备及其辅助设施也受到严重破坏，一些采用空气压力作为操作动力的断路器的压力管道因积水未完全排净，结冰后造成管道爆裂或堵塞，对电网的安全运行造成了非常大的损失，严重影响了人们的正常生活，因此，预防和治理电网覆冰灾害，把灾害造成的损失降低到最低限度，是电网公司和社会各个行业必须认真对待的一个问题。文章对电力设备防范冰冻灾害的措施进行了讨论。

关键词：电力设备；冰冻灾害；防范措施

1防范电力设备冰冻灾害的管理措施

1.1建立完善的防冰抗冰应急预案

根据各地气候和地形特点，结合历史冰灾影响情况，加强风险管控，开展事故预想，制定完善的电网遭受冰害影响处置方案及防冰应急预案，每年进行一次预案的演练，使电网防冰抗灾形成一套完整的体系，确保在灾害来临时，从人员技术力量、材料物资供应、社会各部门之间的协调上得到充分的保证。

1.2提前做好冬季来临前的特殊运维工作

在冬季到来之前，做好清扫或清洗导线、绝缘子、铁塔等工作，以增加线路的光滑度，防止积雪和覆冰。变电站将关注气温变化列为重点工作之一，在开关场所悬挂适当数量的温度计，监测环境温度的变化情况，对空压机等产生水的机构或设备，每天都要进行排水工作，对容易结冰的管道采用保温材料进行包裹，对绝缘子等要提前清扫。

1.3强化设备运维安全保障

全面排查治理设备缺陷隐患，巡视检查输配电设施，提前清理线路通道内危险源，砍伐危及线路安全的树障，保障设备安全运行。抓好重点线路风险防控，对位于重冰区、特殊地段、重要区段和曾经因覆冰倒塔断线的输配电线路，要针对冬季电网设备运行特点，制定落实针对性措施，防范发生倒塔、断线故障。

2防范电力设备冰冻灾害的技术措施

2.1强化设备覆冰监测和巡视

运维人员发现输变电设备轻度覆冰时，及时开展除冰、融冰。预测预警中心要做好冰情监测，密切关注天气变化，充分利用覆冰在线监测装置掌握设备覆冰情况，加强冰情分析预报，提供技术支撑。跟踪大风、低温、雨雪等恶劣天气信息，综合分析研判对电网设备的影响，及时发布预警，提出防范措施。

2.2在电力设备上使用特殊材料，降低覆冰影响

在线路及变电站的绝缘子涂上有憎水性的涂料，降低水分在导线和绝缘子表面上的附着力；有些覆冰特别严重的线路地段还需要在导线表面刷一种特制的油漆，使导线具有更强的憎水性和光洁性；在高寒地区或地段采用一种表面很光滑的防覆冰导线，降低覆冰对线路的威胁；在严重覆冰区的导线上采用增加附加热源的方式，长期使导线保持一定的温度，使导线不易产生覆冰；在容易发生覆冰的导线上安装平衡锤，防止导线覆冰或积雪后形成冰桶或雪环。

2.3积极采用除冰融冰先进技术

（1）采用除冰机器除冰。如遥控电动除冰机，把机器安装在导线上，启动电源进行自动除冰。另一种是采用一种高频振动发生器安装在覆冰导线上，通过机器产生的高频振动传导给导线，将覆冰振落。（2）采用热力融冰技术、过电流融冰技术、短路融冰技术等除冰。短路融冰技术包括不带负荷的三相短路融冰技术，导线对导线两相短路融冰技术、导线对地线单相短路融冰技术，以及传统的带负荷融冰技术。其中不带负荷短路加热导线融冰方法最为完善，传统的带负荷融冰方法只适用于局部覆冰严重地段的线路，对大面积覆冰地区线路的融冰或较长线路的全线融冰还做不到。（3）利用介质损耗除冰技术除冰。利用介质损耗除冰技术是将电介质加热和趋肤效应加热结合起来，可以均匀除冰，能耗较低，移动灵活方便，但存在电磁干扰问题。

3电网防冰措施的探讨

3.1电网规划更符合环境要求

结冰对电网的危害就非常大，所以，在电网规划设计阶段要进行广泛的调查研究，弄清楚电网经过区域历史上出现过的覆冰灾害状况，确定正确的抗御覆冰灾害的标准。要具体到某一条输电线路或某一个变电站，分地域和地段进行分别设计，确定微地形和微气象地段的方位和长度，确定覆冰的等级，确定输电线路的强度尧铁塔和绝缘子的材质和型号等，这样不但可以节省投资，还可以增大防冰抗灾的能力。

3.2建立完善的防冰抗冰和电网恢复应急预案

建立完善的防冰应急预案，每年进行一次预案的演练，使电网防冰抗灾形成一套完整的体系。确保在灾害来临时，从人员技术力量尧材料物资供应尧社会各部门之间的协调上得到充分的保证。

3.3在电力设备上积极采取防冰措施

从许多电力防覆冰资料可以查阅，特别是北方电力有许多成功经验是值得我们参考的，下面是结合南方气候潮湿多变的特点列举的部分措施：在输电线路及变电站的绝缘瓷瓶上涂上有憎水性的涂料，降低水分在导线和绝缘瓷瓶表面上的附着力，即使有很少的冰冻也会因附着力不强而自行滑落。在高寒地区或地段采用一种表面很光滑的防覆冰导线，降低覆冰对线路的威胁。在严重覆冰区的导线上增加附加热源的方式，长期使导线保持一定的温度，使导线不易产生覆冰。在容易发生覆冰的导线上安装抗扭阻尼器，防止导线扭转，阻止导线覆冰或积雪后形成冰筒或雪环。

3.4提前做好冬季来临前的特巡特维工作

在冬季到来之前，做好清扫或清洗导线尧绝缘子尧铁塔等工作，以增加线路的光滑度，防止积雪和覆冰，有些覆冰特别严重的线路段还需要在导线表面刷一种特制的油漆，使导线具有更强的憎水性和光洁性。变电站将关注气温变化列为一项工作之一，在开关场所悬挂适当数量的温度计，监测环境温度的变化情况，对空压机等产生水的机构或设备每天都要进行排水工作，在容易结冰的管道采取保温材料进行包裹，对绝缘瓷瓶等要提前清扫，对覆冰重灾区应在绝缘瓷瓶表面刷防冰特殊涂料。抢险用的特殊车辆提前做好检查和维护。

3.5储备适当数量的抗冰抢险物资

要准备的抢修材料包括导线、避雷线、拉线、绝缘子串、线夹、塔材和变电站的电流互感器、支柱瓷瓶等，破冰除冰用的专用工具等。

3.6积极改进除冰融冰技术和措施

我国最常用的是人工除冰方法，用木棍、竹竿等最原始的工具对最严重的覆冰线路段进行敲打，用起重机、绝缘作业工具车或带电直接作业方式除冰，某些地方也采用人工用铁链挂在导线上滑动除冰。这些除冰方式都需要投入大量的人力，才能达到清除覆冰的速度，而且人员存在较大的风险系数，现在的科技已经进入突飞猛进的时代，我们应该利用科技手段采用一些先进的除冰机器和方法，如。控电动除冰机，把机器安装在导线上，然后启动电源进行自动除冰。另一种是采用一种高频振动发生器安装在覆冰导线上，然后通过机器产生的高频振动传导给导线，导线产生振动将覆冰震落，这种方法比人工敲打要优越许多。

此外，还有热力融冰技术、过电流融冰技术、短路融冰技术等。短路融冰技术包括不带负荷的三相短路融冰技术、导线对导线两相短路融冰技术、导线对地线单相短路融冰技术，以及传统的带负荷融冰技术、利用介质损耗除冰技术、利用短路电磁力除冰技术等。其中利用短路电磁力除冰技术对电力系统的稳定性有较大影响，不适用于超高压输电线路，不带负荷短路加热导线融冰方法最为完善，在我国应用较为广泛，传统的带负荷融冰方法只适用于局部覆冰严重地段的线路，对大面积覆冰地区线路的融冰或较长线路的全线融冰还做不到，利用介质损耗除冰技术，把电介质加热和趋肤效应加热结合起来，可以均匀除冰，能耗较低，移动灵活方便，但有待于解决电磁干扰问题。

4结语

本文是通过电网遭受重大冰冻灾害后，贵州电网在南方电网、国务院及社会各界的大力支持下，全面夺取抗冰和灾后电网恢复重建工作的重大胜利，以及收集以往其他地区遭受覆冰害的防范处理措施的总结论文，仅供参考。

参考文献：

[1]冰灾期间下发的各类文件.

[2]覆冰绝缘子在融冰期的最低工频闪落电压研究报告.