直流融冰简介0606.ppt

线路直流融冰简介 东莞供电局电力调度控制中心2015年06月 2 一 线路覆冰的危害 为什么线路要融冰 二 线路融冰的方法 什么方法融冰 三 线路融冰的典型步骤 怎样融冰 四 贵阳青山乙线地线融冰事件分析 一 线路覆冰的危害 3 倒塔断线 覆冰的导线在杆塔的一侧形成较大的张力 使线路或杆塔受到过大的载荷而发生倒塔断线 一 线路覆冰的危害 4 倒塔断线 当导线上的覆冰有局部脱落时 会使导线发生跳跃现象 从而使导线发生碰撞 造成相间短路事故 或安全距离不足导致触电事故发生 导线舞动 一 线路覆冰的危害 5 悬式绝缘子串上的冰雪融化时可形成冰柱 使绝缘子串短路 造成接地故障 绝缘子闪络 倒塔断线 导线舞动 一 线路覆冰的危害 6 2008年初发生的低温雨雪冰冻灾害 共造成全国范围电网停运110kV及以上电力线路36740条 停运35kV及以上变电站2018座 110kV 500kV线路8381基杆塔倾倒及损坏 南方电网的贵州大部分地区 广西桂北地区 广东粤北地区和云南滇东北地区电网设施遭受到严重破坏 仅南方电网的直接经济损失就高达150多亿元 7 一 线路覆冰的危害 为什么线路要融冰 二 线路融冰的方法 什么方法融冰 三 线路融冰的典型步骤 怎样融冰 四 贵阳青山乙线地线融冰事件分析 二 线路融冰的方法 8 保线电流 最小融冰电流 最大允许融冰电流 理论知识 融冰时间 保线电流是在一定气象条件下 使导线介于覆冰和不覆冰之间的临界状态的电流 当导线中电流大于保线电流时 产生的热量将使导线不会覆冰 最小融冰电流是指在一定的气象条件下 能使导线上覆冰融化的最小电流 也叫临界融冰电流 导线覆冰时 若线路中电流小于最小融冰电流 则无论多长时间导线上的冰都不能融化 最大允许融冰电流是指在融冰状态下 导线达到最高允许温度时所通过的电流 与环境有关 线路融冰所需时间 实际融冰操作中 常常从实验结果或根据经验确定融冰电流的大小 二 线路融冰的方法 9 架空电力线路防冰除冰的重点是导线 融冰方法有30余种 大致可分为三大类 机械除冰法自然除冰法热力融冰法主要有电磁脉冲除冰 人工除冰 复合导线融冰 防覆冰导线 化学涂料防冰 可控硅整流融冰和短路融冰等等 二 线路融冰的方法 10 机械除冰法主要利用输电线路导线的力学效应破坏覆冰的力学平衡使其脱落 以电磁脉冲除冰 滑动铲刮除冰和人工除冰为主 电磁脉冲除冰是利用电容器冲击放电和电流通过线圈产生脉冲磁场 从而在导线中产生涡流 涡流的磁场与线圈磁场产生斥力使导线产生扩张 脉冲消失后导线收缩到原状态 反复的扩张和收缩使导线表面的覆冰胀裂掉落 滑动铲刮除冰法是将电容器的冲击放电电流通过线圈产生的脉冲磁场转换为执行机构的脉冲力 通过执行机构将导线表面的覆冰击裂掉落 人工除冰法 需要大量人力 一般仅适用于作业环境好 一百公里左右的输电线路覆冰的除冰 二 线路融冰的方法 11 自然除冰法不能阻止冰的形成 但有助于限制冰灾 例如平衡锤技术可防止导线旋转 可在导线上安装阻雪环 平衡锤使导线上的覆冰堆积到一定程度时 依靠风力 地球引力 辐射以及温度突变等作用自行脱落 该法简单易行 但可能因不均匀或不同期脱冰产生的导线跳跃的线路事故 不能保证可靠除冰 具有一定的偶然性 利用憎水性和憎冰性涂料防冰是通过减少水和冰与导线的附着力来防止结冰 与其他方法相比在工程上简单易行 成本较低 是防止覆冰具有潜力的可行途径 二 线路融冰的方法 12 热力融冰法的基本原理是在线路上通过高于正常电流密度的传输电流以获得焦耳热进行融冰 常见的几种热力除冰法 1 过电流防冰融冰法 调度通过改变潮流分布增大线路的负荷电流而使得导线发热达到防冰融冰目的 这种方法对截面较小的110kV及以下线路可行 对更高电压等级线路由于截面大 并受系统容量和运行方式限制 无明显作用 2 带负荷融冰的方法 利用移相变压器角度的变化改变平行双回线的潮流分布 通过增加其中一回线的电流来增加线路发热 达到融冰的目的 其原理如下 二 线路融冰的方法 13 热力融冰法的基本原理是在线路上通过高于正常电流密度的传输电流以获得焦耳热进行融冰 常见的几种热力除冰法 1 过电流防冰融冰法 调度通过改变潮流分布增大线路的负荷电流而使得导线发热达到防冰融冰目的 这种方法对截面较小的110kV及以下线路可行 对更高电压等级线路由于截面大 并受系统容量和运行方式限制 无明显作用 2 带负荷融冰的方法 利用移相变压器角度的变化改变平行双回线的潮流分布 通过增加其中一回线的电流来增加线路发热 达到融冰的目的 其原理如下 二 线路融冰的方法 14 3 交流短路电流融冰法 人为将融冰线路的一端两相或三相短路 而在另一端提供融冰交流电源 以较大短路电流 控制在导线最大允许电流范围之内 来加热导线 将附着的冰融化 这种方法在国内外都达到了实用化的阶段 1993年加拿大Manitoba水电局开始采用的短路电流融冰 俄罗斯巴什基尔电网以及我国湖南电网也大量应用了短路融冰技术 融冰时间10小时左右 4 直流融冰技术 就是将覆冰线路作为负载 施加直流电源 用较低电压提供短路电流加热导线使覆冰融化 原理类似交流融冰 融冰时间一般小于3小时 二 线路融冰的方法 15 二 线路融冰的方法 16 国内外专家通过多年的深究一致认为入研究 对于发生在大范围的输电线路覆冰问题 导线的热力融冰方法是最有效的方法 其中直流融冰是融冰技术的发展方向 对于出现在局部范围内的输电线路覆冰问题 导线的机械除冰方法也可做为一种辅助措施 二 线路融冰的方法 17 融冰时间 固定式 移动式 基于可控硅整流融冰技术研究并设计开发了两种融冰模式 固定式 一般采用交流35kV为电源 供电容量为60MW以上的大容量固定式直流融冰装置移动式 一般采用交流10kV或发电车为电源 供电容量为25MW左右的站间移动式直流融冰装置 二 线路融冰的方法 18 对交流线路实施直流融冰的接线原理 1 1模式 2 1模式 二 线路融冰的方法 19 线路融冰的条件 1 线路覆冰比值达0 5 且预计未来3天线路所处地区天气持续符合覆冰条件时 2 同时满足以下三个条件时 A 中 重冰区线路覆冰比值超过0 4 B 在线监测观冰每8小时内覆冰厚度增加超过5mm或人工观冰24小时内覆冰厚度增加超过7mm C 预计未来3天线路所处地区天气持续符合覆冰条件 线路线路覆冰比值 实际覆冰厚度 设计覆冰厚度 20 一 线路覆冰的危害 为什么线路要融冰 二 线路融冰的方法 什么方法融冰 三 线路融冰的典型步骤 怎样融冰 四 贵阳青山乙线地线融冰事件分析 三 线路融冰的步骤 21 1 线路由运行转检修 M站 N站 M站 N站 a b c 三 线路融冰的步骤 22 2 融冰前准备 M站 N站 a b c a融冰母线接地 b母线与线路跳通 c另一侧线路三相短接 d观测人员到位 融冰装置 三 线路融冰的步骤 23 2 融冰前准备 M站 N站 a b c a拆除融冰母线接地 b拆除线路地刀 融冰装置 三 线路融冰的步骤 24 3 融冰开始 M站 N站 a b c 设置融冰电流 启动融冰 融冰装置 三 线路融冰的步骤 25 4 融冰结束 M站 N站 a b c 确认线路覆冰已经脱落 关闭融冰装置 融冰结束 融冰装置 红色为带电部分 26 一 线路覆冰的危害 为什么线路要融冰 二 线路融冰的方法 什么方法融冰 三 线路融冰的典型案例 怎样融冰 四 贵阳青山乙线地线融冰事件分析 四 贵阳青山乙线地线融冰事件分析 27 直流融冰另一个重要应用 架空地线 避雷线 融冰 青岩站 独山站 导线 正极 B相 导线 负极 A相 分段地线 21 114 226 地线B 地线A 四 贵阳青山乙线地线融冰事件分析 28 青岩站 独山站 导线 正极 B相 导线 负极 A相 21 114 226 2 短接两条地线 融冰装置 1 线路检修 3 连接地线与导线引流线 4 连接融冰装置与导线 5 观察人员到位 事件步骤分析 四 贵阳青山乙线地线融冰事件分析 29 青岩站 独山站 导线 正极 B相 导线 负极 A相 21 114 226 融冰装置 6 拆除线路及地线地刀 四 贵阳青山乙线地线融冰事件分析 30 青岩站 独山站 导线 正极 B相 导线 负极 A相 21 114 226 融冰装置 6 加压融冰 7 发现两侧地线存在1度温差 红色为带电部分 四 贵阳青山乙线地线融冰事件分析 31 青岩站 独山站 导线 正极 B相 导线 负极 A相 21 114 226 融冰装置 8 停运融冰装置 9 拆除B相引流线 10 保留A相引流线 保留原因 为验证21 114 塔地线绝缘是否良好 保持了21 地线大号侧与导线A相连接线 四 贵阳青山乙线地线融冰事件分析 32 青岩站 独山站 导线 正极 B相 导线 负极 A相 21 114 226 融冰装置 11 短接两条地线 12 连接地线与导线引流线 14 加压融冰 13 拆除地线地刀 四 贵阳青山乙线地线融冰事件分析 33 青岩站 独山站 导线 正极 B相 导线 负极 A相 21 114 226 融冰装置 15 作业员上塔拆除 21塔A相引流线 触电死亡 四 贵阳青山乙线地线融冰事件分析 34 为什么要分段融冰 由于架空地线无法与站内融冰装置连接 且架空地线是分段并相互独立 因此只能采取用导线临时跳通地线的方式进行融冰 1 青岩站 独山站 导线 正极 B相 导线 负极 A相 分段地线 21 114 226 地线B 地线A 四 贵阳青山乙线地线融冰事件分析 35 为什么会上塔 纯属个人观点 正常情况下 第一段地线试验结束后 按照试验方案需拆除引流线 但试验失败后 融冰小组临时增加了工作内容 为验证21 114 塔地线绝缘是否良好 保持了21 地线大号侧与导线A相连接线 但未按规章流程办理手续 致使现场作业员没有接收到变更试验方案的信息或者接收信息不全 仍按原方案上塔拆除A相引流线 最终发生触电事件 2 四 贵阳青山乙线地线融冰事件分析 36 五 暴露问题 37 1 违反安规 违规作业 张某等人出发前往工作地点前 未携带安全工器具 工作过程中 未按照 安规 执行验电 装设接地线程序 未使用个人保安线 张某第二次登塔前未向负责人申请 违反安全管理规定和劳动纪律 2 现场组织协调混乱 劳动纪律不严肃 指挥层级 关系模糊 工作负责人对小组负责人失去管控 小组负责人未合理安排小组工作人员分工 未明确监护责任 现场工作纪律混乱 工作过程中多次出现非正常渠道或跨越组织层级汇报 五 暴露问题 38 罗某 独山站站长 融冰总负责人 陈某 输电管理所 融冰操作负责人 张某 输电管理所 小组负责人 死者 余某 独山站值班员 线路已转检修 杨某 输电管理所 张某小组成员 不拆除短接线 不要上塔 询问工作进度 16 24 16 30 开始登塔 16 39 触电身亡 五 暴露问题 39 3 未严格执行检修方案管理规 贵阳超高压局设备部布置变电人员编写融冰工作方案 未组织输电管理所参与编制和审核 4 安全管理制度执行刚性不足 未严格执行工作票制度 未进行安全交底 孟某确定杜某为工作负责人后 未对其进行安全技术措施交底 杜某未严格执行工作票派工流程 未将派工单及相关工作要求传达到张某 5 部分安全生产部门责任不落实 履职不到位 6 安全生产责任人对安全生产现状及安全管理制度落实情况不掌握 五 事件大讨论 40 本次融冰试验属于多班组 多地点协同作业 现场组织协调复