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混合凇项目阶段性报告
目录
混合凇项目阶段性报告 1
1. 项目背景 3
2. 研究方案 6
混合凇的实验室制备和相关性质研究 6
绝缘子混合凇覆冰实验室制备方法研究 6
混合凇覆冰判定 6
盐分在混合凇覆冰中的迁移和分布规律研究 7
带电条件下混合凇覆冰绝缘子泄漏电流特征研究 8
典型500kV全尺寸绝缘子串混合凇覆冰闪络特性研究 8
混合凇覆冰绝缘子冰闪防治措施研究 9
3. 覆冰现场调研 10
观冰过程 10
温湿度对现场覆冰影响 10
线路绝缘子覆冰情况总结 14
线路绝缘子融冰情况总结 17
现场覆冰密度测量 18
现场调研总结 18
4. 覆冰密度规律研究 20
试验设备 20
试验方法 21
覆冰密度测量方法 22
液滴冻结模型 23
液滴在空气中的热交换分析 24
液滴飞行状态分析 27
试验结果与分析 35
环境温度对覆冰密度的影响 36
降水强度对覆冰密度的影响 37
风速对覆冰密度的影响 39
5. 冰内盐分分布规律研究 41
过冷却水中的盐分迁移现象 41
过冷却水中的温度场分析 41
水滴中的盐分迁移现象 42
水膜中的盐分迁移现象 43
冰壳中的盐分分布特征 44
冰棱中的盐分分布特征及其影响因素 48
覆冰水电导率 49
覆冰速率 50
染污程度 51
冰棱桥接状态 51
冰内盐分分布规律研究 53
温度对冰层盐分分布的影响 53
降水强度对冰层盐分分布的影响 56
风速对冰层盐分分布的影响 58
电压对冰层盐分分布的影响 61
雾凇盐分分布规律 66
6. 泄漏电流变化趋势研究 70
泄漏电流幅值 70
泄漏电流频谱分布规律研究 73
泄漏电流阻容分量分布规律研究 76
7. 短串混合凇覆冰绝缘子闪络试验(未完成) 81
8. 总结 82
项目背景
输电线路覆冰对电力系统的安全稳定运行造成了严重威胁,上世纪中叶以来,美国、日本、俄罗斯、英国、加拿大、芬兰、冰岛等国家,针对输电线路覆冰问题,开展了长期观测和深入研究。我国对覆冰的研究是从20世纪70年代开始的,相关电力公司、高等院校对输电线路的覆冰问题进行了一定的研究。我国自然资源集中于西部省份,在地域分布上呈现出严重的不平衡性,与此形成对比的是,受经济发展水平的影响,电力负荷中心则大多位于东南沿海一带,自然能源丰富的西部地区远离经济发达的东部地区。因此,为满足经济发展的能源需求,必须采取超、特高压远距离跨区送电,而受我国地理环境影响,超、特高压输电线路将不可避免地经过高海拔、峡谷、河流等微气象及雨、雾凇多发地区,线路绝缘子覆冰闪络问题无法避免,且随着经济发展、输电线路的兴建和运行,电力系统覆冰问题更加突出。,从中可以看到,由绝缘子覆冰导致的闪络事故占了全部覆冰事故数量的58%,说明绝缘子防闪络研究具有一定的艰巨性和长期性,仍然是目前电力系统防冰工作的首要任务和重要方向。
我国1990-2007年输电线路覆冰事故类型统计
以四川电网为例,随着西部水电的大规模开发和川藏联网工程的实施,四川电网在我国电力系统中的地位越来越重要。四川省地域辽阔,东西横跨我国地势三级阶梯中的一、二两级,使得四川电网输电线路跨越地区的气候条件差异极大。在川西高原地区,输电线路20mm及以上重冰区分布较为广泛,且轻重冰区相互交错,,可以看到四川地区,尤其是四川中西部,冰区分布特点较为复杂,输电线路在不同区段面临着不同的防冰压力和需求,需要进行统一规划,寻找合适的防冰方案。
以交流500kV甘蜀线为例,其连接甘谷地开关站与500kV蜀州变电站,是甘孜州水电外送的重要通道,,铁塔391基,,铁塔393基。甘蜀线019塔~022塔为10mm冰区,022塔~023塔为20mm冰区,023塔~024塔为40mm冰区,024塔~033塔为60mm冰区,033塔~040塔为40mm冰区,040塔~044塔为20mm冰区。其所经冰区分布充分说明,四川地区输电线路面临的覆冰状况极为复杂,给输电线路抗