恶劣天气下高压输电线路设计与维护问题研究

恶劣天气下高压输电线路设计与维护问题研究

侯亮刘伟张梦龙王景龙

(重庆亚太电力勘察设计有限公司重庆市404100;河南华民电力设计有限公司青岛分公司山东省青岛市266000;济南申东电力设计有限公司山东省济南市250000)

摘要：文章对高压输电线路的特点以及由于不同特点而引发的常见问题进行介绍，分析恶劣天气因素中的冰雪灾害对高压输电线路的运行和维护所造成的影响，对导致高压输电线在恶劣天气下稳定性较差且容易出现事故的影响因素进行分析，并提出了提高高压输电线路设计与维护的措施，以供参考。

关键词：恶劣天气；高压输电线路设计；维护

1引言

在我国经济快速发展和人们生产以及生活方式不断改变的形势下，我国社会的用电设备数量不断增多，不仅增加了人们对电能的需求量，而且也对电能供应的质量和稳定性提出了较高的要求。但是由于电网规模的不断扩大，电网覆盖的区域也在不断增加，输电线路的长度也随之增加，容易在不同地区的长时间运行中受到当地天气等外界因素的影响，尤其是雷电、大风以及雨雪等恶劣天气，或导致输电线路出现断裂以及其他危害，不仅影响输电线路的正常运行，而且可能导致安全事故的发生而造成人员伤亡，因素需要针对恶劣天气对高压输电线路的影响而进行设计，并采取相应的运行维护措施来提高输电线路应对恶劣天气的能力，确保电网运行的安全和稳定。

2高压输电线路的特点及常见问题

在电网系统中，高压输电线路与低压输电线路存在较大的不同特点，主要表现在以下几个方面：一是具有较高的安全和可靠性要求、较高的线路运行参数、较高的线路结构参数以及较长的线路距离等特点。但是也正是由于高压输电线路存在上述特点，所以在其运行中也容易出现以下问题：首先是针对较高的安全性和可靠性要求来说，其由于具有较大的输送容量，而且通常高压输电线路是负荷中心和电源点的主要能源输送线路，因此对于整个电网系统来说的作用非常关键，如果在运行中出现安全事故就会造成严重的后果。其次是对于其具有较高的线路运行参数的特点来说，其主要是具有较高的额定电压的特点，这就会使得电梯周围会具有较高的电场强度，不仅容易受到外界因素的影响，也容易对周围环境造成干扰。再次是针对具有较高线路结构参数的特点来说，其通常具有较长的绝缘子串、较高的杆塔、较大的重量、较多的绝缘子片，所以容易受到外界因素的影响而出现倒塌事故，这就导致其运行维护的难度大大增加。最后是针对其具有较长线路距离的特点来说，其分布区域通常具有较为复杂的地理条件，甚至需要穿越峡谷或高山，所以也具有较高的运输、安装和维护难度。

3冰雪灾害对高压输电线路所造成的影响

对于高压输电线路来说，对其危害最大的恶劣天气因素就是冰雪灾害因素，其对高压输电线路所造成的影响主要表现在以下几个方面：一是由于冰雪具有的特殊特点，其容易在输电线路上附着且随着积聚厚度的不断增加而对线路的压力也随之增加，并且在大风天气等因素下就会增加导致杆塔被压弯的可能性，而且增加线路的摇晃而导致出现断裂等问题。二是会导致闪络以及污闪问题的发生，而且需要在出现上述问题并进行疏散的过程中要加强对此问题的控制以及对线路进行定期清理来避免对线路的正常运行产生不利影响。三是容易导致接地短路问题的发生。在输电线路上积聚的冰雪厚度不断增加的形势下，会增加电缆的重量，如果超过其可以承载的最大重量就可能导致接地短路问题的发生。四是压垮问题。正如上述在线路上积雪和覆冰厚度不断增加的同时，如果其重量超出线路可以承受的最大重量就会由于垂直负载过大而使得此部位前后耐张段规律档距产生较大的差距，从而出现张力不平衡的问题，而且会导致大档距的覆冰呈现出不同的状态，表现出耐张杆发生一侧倒杆的问题，从而导致整条线路的垮塌。此问题在海拔较高以等地势较为复杂的地区中容易发生。

4诱发高压输电线路的基本因素

4.1输电线路设计标准较低的因素

针对电网系统中的高压输电线路来说，在对其进行设计时应该严格执行较高的标准和规范要求，但是如果在对其进行设计时，没有针对可能存在的恶劣天气等因素进行综合考虑，或者针对恶劣天气比如冰冻天气等因素的考虑不到位而导致其设计标准不能满足实际需求的问题，就会导致严重的覆冰现象的产生而产生上述严重的后果且导致线路无法正常运行。因此，需要在对电网进行设计时，针对高压输电线路所经过的地区具有的不同天气特征进行考察和分析，确保对输电线路进行设计时的抗风性、防污闪性、以及抗覆冰性能够满足实际运行的需求。

4.2技术应用不够全面

由于输电线路所经过的区域其具有不同的地质条件和环境特征，所以在对高压输电线路进行设计时，需要针对不同的特征尤其是针对比较高的地势特征对其线路杆塔的高度进行调整，避免出现污秽等问题。此外，在对线路中的绝缘元件进行设置时，也需要针对不同特点来满足实际需要。针对输电线路的雷击问题来说，如果出现杆塔高度以及相应的宽度比输电线路的值大时，就会导致防雷技术失去作用效能而导致受到雷击的概率增加。尤其是随着线路杆塔高度的增加也会增加空气中的液水含量，这就会增加产生覆冰的可能性以及覆冰厚度，容易导致上述由于覆冰原因而导致的严重后果的发生。

4.3线路运行维护不到位的因素

正是由于高压输电线路的分布范围较广、距离较长，且通常处于较为恶劣的地势环境中，这就增加了线路运行维护人员的检修与维护难度。加之部分电力企业没有意识到对高压输电线路运行维护的重要性，以及恶劣天气对线路正常运行的影响，因此在运行维护过程中没有对该地区中的气象资料进行搜集、整理和掌握，因此也就没有针对特殊的天气因素进行预防措施和方案的制定，导致在突发的恶劣天气因素下而导致事故的发生，并且没有及时采取有效的技术和措施进行应急处理，甚至导致调度混乱问题的发生，措施事故处理的最佳时间，导致事故的扩大化而造成严重的经济损失和人员伤亡。

5提高高压输电线路设计与维护的措施

5.1提高设计规划水平

首先需要在对高压输电线路进行设计之前对线路所经过区域的环境进行详细的勘察，重点对所经过区域的天气特点和气候变化因素进行掌握，并这对不同特点采取相应的应对设计方案和措施，并且要符合国家相关的设计标准和规范要求，确保其抗冰能力满足要求。其次是针对输电线路的敷设位置进行合理规划，尽量避免其经过容易出现恶劣天气的林区以及高山风口等区域，降低其出现覆冰问题的概率。三是针对不同地区中可能出现的覆冰等恶劣天气情况和可能对输电线路所造成的危害采取相应的处理和预防技术，比如采用短路融冰技术或热力融冰技术对覆冰问题进行处理。

5.2提高线路的防灾害能力以及检修效率

在高压输电线路的运行维护过程中，应加强对运行维护人员的教育和培训，提高人员的线路维护意识和安全意识，并通过相应技术培训和应急预案的演练，提高其突发状况的应急处理能力。此外，当该地区中出现恶劣天气并容易导致出现覆冰等灾害的发生时，应该在原有运行维护方案的基础上适当增加巡检的频率，针对容易出现覆冰等危害的部位进行重点检查和及时处理，对线路进行及时处理来预防严重的覆冰等危害情况，避免上述由于覆冰而导致的危害清的发生。

6结语

高压输电线路所经过的区域中存在的恶劣天气容易对线路的正常运行造成严重的影响，甚至导致严重的安全事故的发生。这就需要在高压输电线路的设计时，针对不同地区的天气情况采取相应的方法进行设计，并尽量对恶劣天气进行规避，而且要提高线路的抗恶劣天气的能力，加强对线路的运行维护与管理，确保线路在恶劣天气因素下运行的安全性和稳定性。

参考文献：

[1]佟岩,刘洪江,毕达,等.恶劣天气下高压输电线路设计与维护存在的问题[J].建筑工程技术与设计,2017(19).

[2]吴廷祥.恶劣天气下高压输电线路设计与维护存在的问题[J].科技经济导刊,2016(21).

[3]许同文.恶劣天气下高压输电线路设计与维护存在的问题[J].冶金丛刊,2017(1):56-57.