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冰雪来了 电网融冰“黑科技”再升级

2018-12-20 14:53:36 来源:中国经济网

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山区电网覆冰,移动融冰作业车上阵融冰。

日子中时时刻刻都离不开电,覆冰是其时电网最严峻的威胁之一。跟着本年冬季“冰冻”模式的敞开,广东、广西、贵州等南边区域的气温也在持续下降,部分高寒山区更是冰雪皑皑。为保证供电安全,南边电网启动了本年的首轮融冰。

在什么条件下要进行电网融冰?电网线路融冰一般采纳什么办法,有哪些“黑科技”?

覆冰积雪损害

电网安全运转的“恶疾”

据南边电网公司编制的《2018年冬和2019年春南边区域低温冰冻气候影响趋势剖析报告》显现:今冬明春,广东、广西、云南、贵州各地低温冰冻气候总体属正常略偏轻年景,但广西、云南、贵州等局部区域仍存在出现阶段性较强覆冰的可能性。

跟着电力的蓬勃发展,输电线路覆冰事端时有发作。1932年美国发作线路覆冰事件,1994年美国东部和南部区域输电线路与电力相关设备遭受严峻覆冰事端。我国自1954年记录了首例电网覆冰毛病以来,覆冰积雪一向严峻损害着电网的安全运转。最严峻的电网覆冰事端发作在2008年,南边部分区域遭遇50年一遇的严峻低温雨雪冰冻灾祸,稀有的冰冻灾祸,导致了湖南、贵州、江西、浙江、福建等12个省市的覆冰倒塔、断线事端,电网大面积停电、限电。

据统计,其时供电量下降到受灾前的14%,全国1亿多人受到了影响,直接损失超越1000亿元。

直流融冰

处理电网大面积冰冻灾祸

统计数据显现,到本年12月9日,南边电网公司10千伏及以上线路覆冰270条,覆冰比值超越0.3的有32条。广西电网工程师俸波介绍,覆冰比值是监测到实践覆冰厚度除以规划电线可接受覆冰厚度的数值,超越0.5就要施行融冰。

不过,中国电力科学研讨院的专家告诉科技日报记者,由于自然覆冰形式多样、随机和不可预见,加上每个区域的具体情况不同,微地形、微气象影响严峻,因此,每个区域断定的需求施行融冰的覆冰比值是有所不同的。

电网防冰和除冰的方式,从前是人爬到电线杆上,用锤子和榔头进行人工铲除,但现在,防冰技能手段已经升级,这包含固定式直流融冰、交流融冰变压器、融冰刀闸小车、自动机械设备融冰、空气弹震动除冰、滑轮融冰等。重庆大学教授蒋庆良说,覆冰是极其杂乱的国际性难题。在2008年南边大面积冰灾后,我国开展了广泛研讨,而直流融冰是现在唯一可行的处理电网大面积冰冻灾祸的办法。

直流融冰主要是经过对输电线路施加直流电压并在输电线路末端进行短路,使导线发热来对输电线路进行融冰。其中的固定式(可控硅)直流融冰设备则采用引入变电站10千伏电源,经过三绕组整流变压器后,送入12脉波可控硅整流器,经整流后输出3000伏/1400安的直流。对此,电力专家解释说,电流就类似于水流,可控硅就类似可操控的闸口,经过三绕组整流变压器,把10千伏的高压电转变为较为低压的电流,再经过12脉波可控硅整流器,消除其中的谐波搅扰等。“融冰不是对输电线路快速加温,而是一点一点加温,一般来说加温到1摄氏度左右就能够了,所以有必要经过整流器,把变电站输出的高压电源转变成低压直流电,才能够运用。”

其时我国在很多“骨干电网”上已预装了固定式直流融冰设备,而移动式直流融冰设备则由整流部件、变压部件、感应电压抑制部件、输出组合刀闸等组成,直接安装在拖车上,能随时调度运用。“但是施行直流融冰需求停电与人工干涉,操作杂乱、融冰时间长,这是需求处理的关键技能。”蒋庆良说,干涉式防冰、融冰是国内外其时发展的趋势,而电网防冰减灾应从高本钱、低可靠性、供电中止的融冰办法向不停电、非人工干涉、智能化、低本钱、高可靠性的冰灾防护办法进行底子性转变,但这有待于持续深入研讨和工程使用证明。

除冰队伍

用上喷火无人机和激光雷达

“现在,我们坐在电脑前,就能够看到千里之外的电网设备融冰的整个过程,这在曾经底子无法幻想。”南边电网公司安全总监牛保红说,经过物联网和远程通信技能,指挥中心能够远程对除冰、融冰设备进行程序化操作,并且完成了无人机等多种手段联合,大规模、跨区域、自动化巡查等,提高了功率,并可避免人员操作的安全危险等。

除了直流融冰外,电网在除冰融冰方面还在不断实验其他的“黑科技”。如南边电网在喷火无人机、激光清障仪以及激光雷达扫描、激光雷达进行实地除冰作业等非触摸式融冰技能方面获得了新打破。南边电网广东公司在国内率先尝试喷火无人机对高压线路地线进行除冰作业,在5分钟内经过8次喷火加速了地线重冰区冰层融化;激光清障仪是南边电网广东公司东莞供电局自主研制的产品,可直接远距离及时、快速、安全地铲除线路飘挂物,在使用于融冰的实验中,经过超远距离激光聚能,在8分钟内成功切除了导地线覆冰最严峻区段全体厚度达12厘米的冰层。

“以往地线除冰主要靠人工,功率不高,并且有一定危险性。由于惯例地线不通电,覆冰会比较严峻,加上无法进行直流融冰操作,地线融冰已成为电力行业一大难题。”南边电网广东公司东莞供电局输电管理所主任杨挺表示,激光清障仪、喷火无人机这两项非触摸性融冰技能的现场实验使用,将改动传统人工除冰的原始模式,削减电力工人在恶劣气候中冒险登高抢险的危险,也有望处理电力行业架空地线因多点接地而无法经过电流短路融冰的难题。

“融冰技能的研讨最早是在加拿大,但国际第一套直流融冰设备得到实践使用是在贵州区域。”中国工程院院士、南边电网公司专家委员会主任委员李立浧说,可控电流源融冰设备应成为新一代融冰设备的规范型式。科学家们还在电网抗冰资料研讨和使用方面获得了新进展,如绞合型碳纤维复合芯导线具有更好的抗压才能、全体稳定性、抗断裂性能等,可用于中重冰区、强风区,提高输电线路本体的抗覆冰、防灾才能;在防覆冰涂料方面,超疏水涂层表面具有微-纳粗糙结构,能够有用降低冰层与涂层触摸面积和附着力,完成易脱冰;涂层与涂层表面之间存在空气层,阻隔液滴结冰时的热量传递,达到延迟结冰的效果。

蒋庆良说,覆冰是各种结构物面对的普遍现象,不仅是电网,风力发电机、飞机、高铁等都面对覆冰的损害。冰灾防护是多范畴的重大科技难题与关键技能,电网融冰方面获得的科技成果,未来也能够使用到飞机、高铁等方面。

发布:xiuyue
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