方式融冰在韶关电网的应用

张韶珍

（韶关供电局，广东 韶关 512000）

方式融冰在韶关电网的应用

张韶珍

（韶关供电局，广东 韶关 512000）

输电线路的持续覆冰会导致输电线路严重受损，以致电网部分或全网停运。本文结合2008年初冰雪灾害对韶关电网造成的严重影响，积极研究多种抗冰融冰措施，其中线路方式融冰为输电线路融冰措施的重要组成部分。韶关供电局在实施的方式融冰取得成功，为电网抗击凝冻灾害提供了新的方法。

导线覆冰；原理；方式融冰

0.前言

韶关电网覆冰主要分布在西北片电网即乐昌市电网北部和乳源县部分地区，仁化县、始兴县、南雄县少数地区处于覆冰区域。经过近几年的抗冰改造，关春片和通济片输电线路抵抗恶劣冰雪凝冻气候的能力已经有了较大幅度地提升，但仍然存在可能因覆冰跳闸的风险，还是会大幅降低乐昌县和乳源县城供电可靠性。本文针对方式融冰在韶关电网的应用进行详细地分析。

1.导线覆冰形成及融冰的相关概念

图1　

图2　电网方式融冰系统图

图3　

导线覆冰都有特定的气象条件，并非冬季每场雨、雪都会引起导线覆冰，只有当气温在0℃上下，相对湿度在80%以上，风速一般不超过10m/s（五级风）的气象条件下，方可引起导线覆冰，根据一天气温变化情况，凌晨2点～6点间，导线最易发生覆冰情况。导线融冰电流是指导线上覆冰融化的负荷电流。融冰电流在导线电阻中产生的热量一部分使冰柱的温度上升到融点，一部分使冰柱融化，一部分损失从导线表面的传递途中，还有一部分通过冰柱表面消失。保线电流是指保持温度在冰点以上使导线不覆冰所需最小电流，保线电流通过产生热量与对流，辐射散热消耗热量平衡。导线最大允许电流是指融冰的短时间内（最长几小时）允许导线达到最高温度（90℃）所通过的电流。

2.方式融冰原理

方式融冰在不停线路，通过运行方式调整改变潮流分布，增加覆冰线路负荷电流，增大线路发热量，以实现融冰。方式融冰操作方便，节省时间，不需要线路停电，只需要调整电网运行方式即可实现融冰。但只有对于220kV及以下线路，才有通过方式调整将覆冰线路电流增加至融冰电流的可能。运行方式融冰对于110kV等级的地区电网可实施性较强，地区电网只需组织足够的负荷或机组出力即可对通道上线路进行方式融冰。

3.方式融冰原则

（1）方式融冰在正常运行线路上进行，因此融冰电流不能大于线路的正常热稳定电流。（2）方式融冰范围重点应考虑电源出线、双回线路以及可通过倒负荷穿越提升负荷的线路进行融冰。（3）方案中包括融冰线路的相关参数，融冰方式示意图、方案可执行的必备条件、方案实施步骤、事故预想及相关补充说明。（4）在调整一次运行方式的同时，方案中安全约束条件应综合考虑保护失配、退出重合闸、线路跳闸对电网的冲击、退出备自投以及相关线路设备参数是否满足方式融冰要求的多方面问题。（5）具体融冰电流、保线电流参考南方电网常用导线的融冰电流、保线电流和最大允许电流参考标准中推荐值，原则上按-5℃、风速5m/s、覆冰厚度10mm选取电流值。（6）融冰过程中，若相关线路发生故障对融冰方案有影响的，应立即停止，并尽快恢复正常运行方式。

4.韶关电网方式融冰分析

4.1通过改变电网接线方式实施方式融冰，韶关电网具备方式融冰线路有8条110kV线路，占覆冰线路总数的8/25。分别是110kV通大线、大梅线、关梅线、关塘甲乙线、关江甲乙线以及坪江线，如图1所示。

4.2通过220kV通济站、220kV关春站110kV母线分裂运行，利用南水电厂、泉水电厂、天井山站水电的机组出力，采用大负荷单通道强迫潮流分配，使水电出力从通济站直送至关春站主变上网，从而提高融冰通道各线路负载达到融冰效果。实施融冰前应考虑融冰的时间长度，以及未来几天导线覆冰情况，结合南水电厂、泉水电厂库容情况，来决定开停机方式，如图2所示。

4.3融冰期间风险点分析

（1）电网系统防御能力比较薄弱，电网运行风险也随之凸显，单一设备发生故障情况下的事故事件等级有所上升，从关春站一直长串供电至通济站，跳闸失压风险较高。（2）220kV通济站、220kV关春站的110kV母线分裂运行，供电可靠性下降。（3）南水电厂、泉水电厂长距离上网，电压质量有所下降。

4.4融冰期间风险控制措施

（1）提前调整运行方式，降低融冰期间电网运行风险。构建芙蓉站-沐溪站-东区站-通济站110kV 2M-鹰峰站-韶冶站-芙蓉站电气环网。（2）做好融冰通道各线路的特巡工作，特别是融冰期间，需现场派人观察融冰情况并携带备红外测温设备，防止融冰速度过快发生线路抖动剧烈而跳闸。（3）融冰通道各相关变电站做好设备巡视维护，发现异常及时汇报地调，及时终止方式融冰并恢复正常运行方式。（4）南水电厂、泉水电厂调节无功出力，控制好电压。

5.韶关电网方式融冰实例

2014年，韶关地调组织开展了110kV大梅线方式大电流融冰，根据线路实际的覆冰情况，构建融冰通道融冰。如图3所示：110kV通南线-通济站110kV 1M-通天线-通大线-、大梅线-关梅线-关春站。利用南水电厂127MW（3×34MW+25MW）机组、泉水电厂24MW（4×6MW）机组作为融冰电源，调整机组出力使通过线路的电流达到保线电流或融冰电流，从而使线路正常运行。

随着电流加大导线温升明显，方式大电流融冰效果随之显现，通过实战验证了方式大电流融冰的可操作性，同时也积累了抗冰融冰的运行经验。

结语

综上所述，方式融冰是输电线路融冰重要措施之一，通过电厂多台机组出力的分配、母线分裂运行和开环点的选择，再通过加大导线电流产生热效应使线路覆冰融化或使线路不结冰。在实施的方式融冰取得成功的同时也验证韶关电网在方式融冰的应用效果显著。

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