高压输电线覆冰连续激光清除系统设计与实验研究

周艺环,冯思朦,蔡 勇,王文森

(1.国网陕西省电力公司,陕西 西安 710054;2.中国科学院西安光学精密机械研究所,陕西 西安 710119;3.国网陕西省电力公司电力科学研究院,陕西 西安 710054)

1 引 言

随着西部大开发、西电东送电力发展的不断实施,我国有越来越多的高压电网分布在高海拔、峡谷、河流等多水易结冰区域,这些将会使输电线路不可避免的出现覆冰现象。高压输电线覆冰会导致线路垂度过大,过重则引起线路坠断或者线杆倒塌,绝缘子覆冰发生桥接闪络炸裂等事故,是威胁电网正常运行的一个重要因素。据不完全统计,我国自20世纪50年代以来,仅由于输电线路覆冰造成的事故就高达5000余次,出现了多区域、大面积的电网故障,对我国的经济发展造成了不可估量的损失。因此,高压输电线覆冰清除研究对我国电力系统的安全可靠运行至关重要[1-4]。

高压输电线距离地面较高,环境复杂,覆冰清除较为困难,处理不当会产生安全问题。传统的输电线路覆冰清除方法主要有热力融冰、机械除冰和被动除冰三种[5-7]。热力融冰是通过在导线上附加热源或导线基于焦耳效应自身发热除冰,磁滞损耗大,发热慢,效率低。机械除冰是采用施加外力清除导线覆冰的方法,通常需要操作者现场执行,需耗费大量人力,操作繁琐,存在很大的安全隐患,效率也不高。被动除冰则主要依靠外界自然力量如风力、温度变化、地球引力等清除覆冰,具有不确定性,可靠性也不高,无法应用于紧急情况的输电线路除冰。……