昭通输电线路覆冰情况技术分析报告.docx

昭通电网输电线路覆冰状况技术分析报告编写：郭盛琛 邱 平、杨华文 左志勇昭通供电局2023 年 1 月前 言覆冰是一种分布广泛的自然现象，尤其雾凇是一种秀丽的自然景观但对于输电线路，严峻的覆冰则导致线路故障，甚至会引发大面积停电等灾难性事故自1987 年110kV桃洛线建成开头，昭通电网逐步形成也是覆冰严峻的地区之一，长期以来， 我局始终为解决覆冰问题进展不懈的探究，并获得了很多重要的工作成果今年自1月1日以来，昭通电网局部输电线路覆冰严峻，截至 2023年1月23日12 时昭通电网累计覆冰线路已达19条，占我局输电线路总数的36.8%其中500kV线路2条，220kV线路6条，110kV线路13条冰灾共造成昭通电网110kV及以上输电线路停运4条次，220kV输电线路1基塔头变形、16基地线支架变形、1处光缆断线、1处地线断线，地线光缆断股7处；l10kV输电线路1基地线支架变形、导地线断线9处，导地线断股10处随着昭通电网的不断建设，输电线路覆冰问题将更加突出为认真剖析覆冰故障的深层次缘由，现将2023年以来覆冰对我局输电线路造成的危害进展统计分析， 为我局及网公司输电线路规划设计、施工建设、运行维护和技改大修供给依据。

1一、 昭通地区气象特点1、昭通市气象特点昭通属亚热带、温带共存的高原季风立体气候昭通地区地形简单、高差大， 从海拔最低267米的金沙江畔的水富县滚坎坝到海拔最高的4040米的巧家县药山，气候类型从南亚热带到寒温带兼备1） 气候特征滇东北地区属低纬度高海拔地区，相对高差大，地形简单，独特的地理位置和 地形特征形成了其鲜亮的气候特征，主要表现在以下三个方面：一是受简单地形地 貌影响，立体气候特征明显，具有寒带、温带、亚热带等多种气候类型，气候垂直 变化比水平变化更为显著；二是简单地形和特别地理位置导致各种天气系统交替作 用，受西南季风影响，形成干湿季节清楚的降雨特征，汛期降雨量多、强度大，而 且降水的时空分布极不均匀，各地差异明显；三是该地区是西北利亚冷空气入侵云 南省的重要通道，冬春“昆明准静止锋”常摇摆于此，多低温阴雨，加之地形简单， 易造成电线覆冰在冬半年〔11—4月〕，云南高原上一般为干暖的大陆气团所占据，吹着温和的西南气流，但在冬季西北风的带着下，西伯利亚的冷空气常不远万里南下而来，不过，来到云南高原便遇到了困难，一是这里平均海拔约2023米左右，滇东北的乌蒙山、滇西北的大小凉山，形成一道道自然屏障；另一个是经过长途跋涉，冷空气已经势单力薄，“人困马乏”，要翻越云南高原可谓是力不从心！更何况来自于盘居当地的暖气暖的阻挡也不容无视！如此一来，冷气团只得在山坡前放慢脚步，徘徊不前，最终与“地主”暖气团划界而居，这个冷暖气团相交的界面呢，在气象上就叫锋面。

锋面的位置自然是依据双方势力而定，平均地理位置云南沾益、贵州威宁以西， 云南昭通以南，昆明的东北方，锋面常呈西北~东南向，长约200~400公里，也就是“昆明准静止锋”锋后冷气较重而下沉并向南楔入暖空气底部，锋前暖空气较轻而爬升于冷空气之上，可以想象，这个锋面从下到上是向东北方向倾斜的，而锋面四周冷暖空气剧烈对流的结果就是：成云致雨！覆冰模型计算的覆冰分布图上图为2023年的昭通市境内覆冰状况分布图：红色局部为重冰区分布〔 C≥ 20mm〕，绿色局部为中冰区分布〔10mm≤C＜20mm〕, 黄色局部为轻冰区分布〔C＜10mm〕,可见，重冰区主要分布于滇东北的金沙江东岸水汽较充分的高海拔山岭地带〔昭阳区的凌子口和麻窝凼、大关寿山、小关溪、永善上场、彝良龙海〕，镇雄、威信一带及乌蒙山以东地区这些地区正是我局输电线路简洁发生输电线路覆冰受损及跳闸的地区从昭通历年的气温统计来看，最低气温曾到达-10.6℃，最冷的时段为12月至下年的2月，这是昭通市的冰冻灾难天气发生时段，是我们电网发生覆冰的主要时段2） 电线覆冰特性电线覆冰按冰凌的性质一般可分为雨淞、雾淞、雪淞及混合冻结四类本区冬季常受到“昆明准静止锋”的影响，当准静止锋比较稳定时简洁形成雾，在连续雾天里电线上所结的雾淞冰体比较疏松，密度较小。

当准静止锋不稳定时，简洁消灭毛毛雨，常形成雨淞或混合冻结，所结冰体结实，密度也较大而当湿雪粘附在物体外表并随着气温的降低发生冻结后，形成雪淞雨淞、雾淞、雪淞及混合冻结均3是本区电线覆冰的根本成因，其中雨淞和雾淞形成的混合冻结往往能造成严峻的线路覆冰事故3） 覆冰产生的根本条件依据气象观测和输电线路运行阅历，一般在入冬或初春季节，当气温在-5～0℃ 之间，风速在1～15m/s时，如遇浓雾、降雨等状况，空气湿度超过85%，将在导线外表产生以雨凇为主的覆冰假设气温持续降低，则在雨凇外部连续产生混合凇，温度下降至-15～-8℃时，其余气象参数不发生变化，还会连续生长雾凇由于昭通地区山体高差较大，河谷地段多，同一个地区，地理位置低的温度较高，空气湿度较低，而在山顶上，冷暖空气对流猛烈，长期处于大雾、阴霾天气， 温度一降到0度以下，便会产生覆冰昭通的输电线路无法避开地经过这些高寒山区， 由于每段线路所处位置自然地理和气象环境的差异，输电线路各覆冰区域的覆冰形式都不一样二、 输电线路覆冰故障跳闸状况1、 近五年昭通电网输电线路覆冰跳闸状况序号220kV110kV合计2023 年4 条次27 条次31 条次2023 年15 条次31 条次46 条次2023 年0 条次4 条次4 条次2023 年1 条次7 条次8 条次2023 年2 条次10 条次12 条次合计22 条次79 条次101 条次101次覆冰故障跳闸中只有43次重合闸动作成功，成功率仅有42.6%。

这说明输电线路覆冰带来的线路故障多数是非瞬时故障，覆冰带来的危害是格外巨大的发生杆塔倒塔、杆塔变形受损、导地线断线损伤、对通道内物体放电、金具断裂、绝缘子掉串、对横担放电、对架空地线放电等事故覆冰对输电线路损坏状况统计如下：杆塔受导线受架空线金具断绝缘子对横担对地线通道放倒塔损损受损裂掉串放电放电电2681127763344612223212331199102795475481131414序号2023 年2023 年2023 年2023 年2023 年合计三、 昭通电网输电线路覆冰受损类型1、杆塔受损纵向不平衡张力将铁塔拉坏或在拉、扭共同作用下破坏；A、由于杆塔大小号侧档距差太大，覆冰后两边覆冰的重量相差较大，引起导线的不平衡张力；B、不均匀脱冰产生纵向不平衡张力；C、断线产生纵向不平衡张力和冲击荷载1） 不均匀覆冰和脱冰产生横向不平衡张力将塔头拉断2023年220kV大镇线136号塔在不均匀覆冰和脱冰产生纵向不平衡张力时塔头折断5不均匀覆冰和脱冰产生纵向不平衡张力时塔头折断 覆冰后杆塔根底发生位移（2） 覆冰产生的垂直荷载作用将铁塔压坏；2023年220kV大盐线81号塔在覆冰产生的垂直荷载作用将铁塔压坏（3） 导、地线不均匀覆冰舞动使铁塔破坏。

2023年110kV大永Ⅱ线111号塔在导、地线不均匀覆冰舞动时铁塔破坏2023年220kV大镇线132号塔被扭坏110kV桃洛T线114号塔在导地线长期脱冰舞动下造成螺栓松脱在对近年来我局输电线路杆塔受损状况的分析过程中觉察：受不平衡张力造成的杆塔受损占到了受损杆塔的绝大多数72、导地线断线断股A、导线从耐张压接收处断线，由于耐张压接收处在导线应力最大的点，并且长时间微风震惊、脱冰振动的冲击力，导致耐张压接收的钢芯连接点疲乏损伤，导致断线；导线在覆冰过重时从压接收处拉断9B、直线塔受不平衡张力后，悬垂绝缘子串受导线的水平张力后，可能导地线夹内产生拖动，损伤后稍微的就断股，严峻的消灭抽芯；2023 年 220kV 大镇线 193～194 号塔导线在悬垂线夹处拉断C、导地线覆冰严峻后，被拉伸延长，在导地线某些相对薄弱的地方产生断股甚至断线架空地线断股 架空地线支架受损3、线路金具受损A、线路金具因覆冰和脱冰时的强大冲击力造成断裂；单联碗头在脱冰舞动时断裂112023年220kV大镇线139号塔导线金具受损B、线路绝缘子覆冰脱冰后掉串；4、线路覆冰、脱冰时跳闸A、引流管脱冰不均匀导致倾斜后，对架空地线、塔身放电；1.5 米B、导线比架空地线先脱冰后，架空地线弧垂比导线低，在地线脱冰或大风状况下，导线对架空地线瞬间放电；架空地线弧垂比导线低1.5米13C、直线杆塔受不平衡张力作用，悬垂绝缘子串倾斜，导线对横担距离缺乏放电；导线对横担放电造成的闪络损伤D。