耐张塔输电线路等值覆冰厚度计算模型在不均匀覆冰下有效性分析

王俊锞，魏发生，黄增浩，赵林杰，黄欢，文屹

(1.南方电网科学研究院有限责任公司，广东 广州 510663；2.贵州电网有限责任公司电力科学研究院，贵州 贵阳 550002；3.中国南方电网有限责任公司防冰减灾重点实验室，贵州 贵阳 550002)

输电线路覆冰是一种自然现象，严重危害电网安全稳定运行。覆冰形成与温度、湿度、风速、风向等有关，山区输电线路容易形成不均匀覆冰，引起不平衡张力作用于杆塔上，当不平衡张力超出杆塔承受范围时，就会造成倒塔事故[1-2]。20世纪以来，法国等高纬度西方国家和地区均有覆冰导致大面积输电线路受损甚至停运，造成巨大经济损失的事故[3]。在1954年、1974—1976年、1984年、2005年，我国电网均发生过大面积冰害事故[4]；2008年初，受持续低温雨雪天气影响，我国南方地区出现严重冰冻灾害，造成国家电网、南方电网直接经济损失高达104.5亿元、150亿元[5]；2018年，我国部分地区再次受到覆冰侵害[6]。开展输电线路覆冰监测和预警，以便科学组织防冰抗冰工作，及早消除覆冰事故，有利于提高电网安全运行水平。

2008年冰灾后，基于称重法[7-8]、导线倾角法[9-10]、图像监测法[11-12]、电容法[13]、覆冰速率计法[14]、模拟导线法[15]、光纤传感法[16-17]等的覆冰监测技术获得迅猛发展。其中，称重法因其原理简单、技术较为成熟，在我国获得广泛应用，并逐步形成行业规范。所谓称重法指的是以拉力传感器代替绝缘子球头挂环，根据覆冰前后拉力传感器监测值，结合输电线路等值覆冰厚度计算模型，将输电线路附着的各种类型及不同断面外形的覆冰均折算为密度为0.9 g/cm3的圆形雨凇断面，推导输电线路等值覆冰厚度大小。……