覆冰在线监测系统,可以实时监测输电线路中的线路覆冰情况,为防冰时期提供覆冰预警,为线路融冰管理提供实时指导,提高了电网输电线路的安全稳定性以及防范自然风险的能力,降低人员工作强度,提高防冰工作效率,新一代的监测系统加强了气象监测灵敏精确程度。同时文中介绍了覆冰在线监测系统的工作原理,系统结构,及其在重冰区线路中的应用。
1、输电线路覆冰原因及危害
1.1 输电线路覆冰原因
导线覆冰是电力和气象工作者十分关心和亟待解决的难题之一。一般来说,导线覆冰现象形成的必要气象条件是:
(1)具有足可以冻结的气温,即0℃以下;
(2)具有较高的湿度,即相对湿度在85%以上;
(3)具有一定风速。
导线覆冰对电网的安全运行造成严重威胁。目前开展导线覆冰观测业务的气象站较少,加之南方地区严重覆冰区多出现在台站稀少的高海拔地区,因此由气象站的覆冰资料推算输电线路实际冰厚还有局限性。2008年初,我国南方发生了冻雨雪灾,持续时间长,影响范围广,强度大,给我国造成了巨大损失。因此,电力部门非常重视对覆冰导体的观测和研究。
1.2 输电线路覆冰危害
根据历年我国发生的输电线路覆冰事故的分析,覆冰线路危害主要归纳以下三类:
(1)输电线路过荷载事故
当线路覆冰量达到一定的程度时,导线重量倍增,线路弧垂增大,导致导线对地距离减小,从而引起导线对树木放电引起跳闸。同时覆冰严重时,在持续性微风的作用下,相间导地线之间会发生碰撞,造成相间短路跳闸。在情况进一步恶化时,若超过线路金具设计的机械强度,会导致部分金具断裂,甚至进一步影响杆塔的稳定性。
(2)不均匀覆冰造成的事故
因档距不均、高差大、连续上下山等方面的影响,在覆冰后地线绝缘子串两侧受力不均匀,地线及OPGW光缆在不均匀脱冰情况下向上反弹,导致荷载瞬间减小,将会引起绝绝缘子与联板相碰撞挤压,受到横向剪切力,导致地线绝缘子串断裂,造成地线脱落的严重事故。
(3)绝缘子串覆冰造成冰闪事故
在覆冰季节来临时,空气中的杂质会跟随雨雪附着在绝缘子串上,随着长时间的积累,当覆冰厚度达到一定程度时,绝缘子的绝缘性能会因表面污秽物的增加而降低,伴随长时间的大雾、毛毛雨天气,导致绝缘子耐受电压水平降低,易发生形成冰闪事故。