该文对宜昌农村电网冰雪灾害的特点、受损原因、地域地貌、气象条件进行了分析,并提出了相应的对策。 关键字:农村电网 冰雪灾害 对策 2008年1月11日到2月10日,湖北省宜昌地区遭受了50年不遇的冰雪灾害,电网承受着恶劣天气和负荷紧张的双重严峻考验:海拔700m以上地带的线路均出现覆冰情况,覆冰最厚达50mm,最薄处15mm,灾害导致部分设备被迫停运。本文对农网设备停运和受损状况以及原因进行了分析,并提出了今后预防和应对冰雪灾害的对策。
1冰雪灾害对农村电网的影响
此次灾害共导致湖北省宜昌农网10kV及以上线路跳闸85条次,断(倒)杆678基,断损线118.22km,损坏配电变压器103台,低压线路断(倒)杆2359根,断损线457.5km,累计涉及1930个台区,停电124584户。先后有110kV崔建线和雁座线、110kV座斗坪2#主变压器、35kV桃榔线、远安35kV太平顶支线因覆冰严重,按照应急预案,将设备临时停运。此次灾害造成直接损失2637.8万元。
2覆冰地段地貌及气象情况
秭归县110kV崔建线(16#~38#,57#~69#)及35kV建九线(4#~23#)、屈闾线(29#~34#)及杨林线(20#~35#),4条线路受损线段均在海拔700~1450m之间,重冰区处于高山风口处,风速10~15m/s,空气相对湿度为85%~90%,覆冰厚度20~40mm之间,导线上冰雪混合物的直径则达120~200mm之间,每年11月中旬至次年3月上旬是覆冰季节,最低气温可达-8~-15℃。
长阳县35kV桃榔线(10#~146#)、贺榔线(29#~70#)受损线段均在海拔700~1800m之间,重冰区处于高山风口处,风速10~15m/s,空气相对湿度为90%以上,覆冰厚度30~50mm之间,导线上冰雪混合物的直径则达120~250mm之间,每年11月中旬至次年3月上旬是覆冰季节,最低气温可达-8~-20℃。
冰灾期间,五峰县10kV受损线路,主要分布在湾潭等700~1900m高海拔山区,重冰区处于高山风口处,风速10~15m/s,空气相对湿度为90%以上,覆冰厚度20~40mm之间,导线上冰雪混合物的直径则达80~250mm之间,每年11月中旬至次年3月上旬是覆冰季节,最低气温可达-8~-16℃。
秭归县10kV受损线路主要分布在梅家河等700~1900m高海拔山区,重冰区处于高山风口处,风速10~15m/s,空气相对湿度为90%以上,覆冰厚度20~40mm之间,导线上冰雪混合物的直径则达60~200mm之间,每年11月中旬至次年3月上旬是覆冰季节,最低气温可达-6~-16℃。
长阳县10kV受损线路主要分布在火烧坪等70~1900m高海拔山区,重冰区处于高山风口处,风速10~15m/s,空气相对湿度为90%以上,覆冰厚度20~40mm之间,导线上冰雪混合物的直径则达60~250mm之间,每年11月中旬至次年3月上旬是覆冰季节,最低气温可达-6~-18℃。
夷陵区10kV受损线路主要分布在大老岭等70~1500m高海拔山区,重冰区处于高山风口处,风速10~15m/s,空气相对湿度为85%以上,覆冰厚度20~30mm之间,导线上冰雪混合物的直径则达60~180mm之间,每年11月中旬至次年3月上旬是覆冰季节,最低气温可达-6~-12℃。
可见,宜昌农网设备覆冰易发生于海拔700m以上,风速>10m/s,气温<-6℃,空气相对湿度>85%,高山风口地段,覆冰厚度在20~50mm之间,导线上冰雪混合物的直径则达60~250mm之间,每年11月中旬至次年3月上旬是覆冰季节。
3电力设备受损的具体情况及原因
3.1设计方面
·部分输配电线路路径、变电站选址位于重冰区;
·变电设备之间连接导线过短,热胀冷缩损坏连接部分;
·农网线路设计覆冰厚度标准低,基本设计为10mm,对海拔700m以上山区未按重冰区要求进行设计、改造;
·线路电杆高度不够,导线对地距离较小,线路覆冰后,对地距离不够,造成接地事故;
·横担选型太小或应采用双横担的只使用单横担,横担未加装支撑铁,覆冰后引起横担折弯;
·重冰区线路架设单避雷线,或将避雷线单改双时,中相导线可能会对避雷线放电,避雷线有可能落在中相导线上(贺榔线46#-47#因此送电不成功);
·重冰区直线杆塔在两侧档距相差较大,或者两侧覆冰不匀等时,易造成绝缘子串严重倾斜,导致导线对横担距离不够发生放电现象(110kV池锁线及35kV建九线因此而跳闸);
·重冰区输电线路因导线、地线及杆塔覆冰过载,发生导线、地线断线或接续管抽头及倒断杆塔事故,并易产生杆塔倾斜、电杆炸裂、横担及塔材变形折弯、导线和避雷线断股等缺陷;
·重冰区输电线路因导、地线严重覆冰,导、地线弧垂显著增大,易造成导、地线(耦合地线)间放电和导线对地或对交叉跨越物放电(如110kV崔建线及35kV太平顶线)。
3.2维护方面
·变电设备密封垫圈老化,低温引起渗漏;
·线路清障不彻底,导、地线和通道附件高大树木覆冰,易发生树木倒落在导线上;
·导线有损伤,覆冰后承受不了冰载荷,造成断线;
·电杆有缺陷或严重老化未及时处理,导线严重覆冰后,电杆折断;
·拉线松动没有处理或拉线缺失,造成倒杆;
·电杆和拉盘埋深不够,拉线松脱或拉线拉棒锈蚀严重,导致电杆倒断或炸裂;
·线路档距大,导线覆冰后针式瓷绝缘子歪斜、扎线松脱;
·重冰区采用单杆或拉线塔,由于拉线杆塔所受弯矩增大,造成拉线杆塔折断事故(如35kV杨林线及桃榔线)。
3.3其它方面
·变电设备瓷套、线路绝缘子串在落雪覆冰或冰柱熔化时爬距缩小,迎风面尤甚;
·变电设备基础、油标管、电杆等设备空腔进水;
·不均匀覆冰、融冰时跳跃碰线,导线、地线脱冰跳跃引起对避雷线或对地放电,对上、下方物体放电(如35kV贺榔线及桃榔线各有1次跳闸是导线脱冰引起的);
·重冰区线路发生导线、地线覆冰舞动现象,对导线、地线、杆塔、金具和绝缘子造成损坏;
·重冰区导线、地线断线后,杆塔受力将发生较大改变,直接诱发倒断杆塔事故;
·农网输电线路相对陈旧老化,线路导、地线及杆塔机械强度低,不能满足重冰区覆冰负荷要求;特别是早期集资建设的线路,受资金限制,降低了重冰区的防冰标准。
4对策
·重视设计和维护,提高电网抵御风险的能力;
·对通过重冰区的线路、位于重冰区的变电站,要开展气象及覆冰监测,收集资料,合理绘制冰区分布图,为新建改造设计提供依据;
·新建变电站、输电线路应尽量避开重冰区和山区风口位置,对海拔700m以上的山区应按重冰区分级进行设计新建或改造;
·重冰区铁塔应有足够高度,以便放松导线、地线应力,提高线路及杆塔安全系数;
·设备基础、油标管、电杆、铁塔设备尽量避免形成空腔;
·重冰区不得使用单杆和拉线塔,应采用刚性自立塔,铁塔受力应尽量对称,铁塔应选用高一个电压等级塔型;
·减小重冰区线路档距和耐张段长度,保证铁塔两侧档距基本平衡;
·增大避雷线与导线间垂直距离和水平偏移距离,避免避雷线与导线间碰线;
·不得采用单避雷线或避雷线单变双,宜直接采用双避雷线;
·对覆冰可能上拔(上扬)的直线塔应改用耐张塔;
·10kV线路减小架线档距,在海拔700m以上区域一般控制在40~60m之间,对于特殊地段无法缩短档距的,采用孤立档架设并适当加大线径及线间距离;
·加强缺陷管理,在覆冰前调整好杆塔拉线,扶正杆塔,加固好杆基,清理线路通道内的树障、房障、物障,更换严重锈蚀的拉线、拉棒、金具、铁附件,对线路导线绝缘子横担及拉线上的缺陷及时组织处理,必要时增加杆塔拉线(如风拉);
·对重冰区及山区风口处线路进行改造,优先采用双杆水平排列,采用悬式瓷绝缘子悬挂,加大横担的选型型号,并增加撑铁。重冰区导线禁止在档距中间连接;
·转角杆终端杆应尽量向受力的反方向倾斜,并适当放松重冰区导线应力,保持各相导线弧垂一致。
防止冰雪灾害对农网的破坏是一个综合性的课题,我们采用的部分措施在此次灾害中效果明显,但仍需进一步探索。
本文关键字:影响 宜昌 电工文摘,电工技术 - 电工文摘