河南电网输电线路迎峰度冬应对措施研究

马 杰 张 博 杨 威 刘 博 李梦丽

（1.国网河南省电力公司经济技术研究院，河南 郑州 450052；2.国网河南省电力公司电力科学研究院，河南 郑州 450052）

1 输电线路度冬目标

近年以来，河南省时常出现大面积、长周期雾霾天气，严重威胁输电线路安全稳定运行。如何成功应对雾霾天气影响，及雨雪冰冻等恶劣天气引发的舞动、污闪、冰害风险，是度冬输电线路运维的主要目标［1-3］。将这些目标具体化就是不发生大面舞动、污闪、冰害跳闸事件；不发生跨区电网及重要断面解裂事件；不发生因线路跳闸导致的重要用户停电事件。

2 输电线路度冬期间风险因素分析

河南省冬季线路的主要问题在于舞动、冰害和污闪、外力破坏等。

2.1 舞动

2.1.1 舞动发生情况

河南省是国网公司系统舞动发生最频繁的地区之一，1998～2013年河南省出现了9次大范围的输电线路舞动，尤其是2009年11月至2010年3月之间，河南电网受多次大范围大风降温、雨雪冰冻等恶劣天气影响，发生了三次大范围输电线路覆冰舞动故障，给河南电网造成严重灾害。

2.1.2 应对措施

2009年底大面积舞动跳闸后，河南公司加大防舞动治理力度，陆续发布《河南电网输电线路防舞动技术及管理规定》《河南电网输电线路舞动区域分布图》《河南电网相间间隔棒安装及验收指导意见》《河南电网杆塔联接件防松指导意见》等输电线路防舞动系列管理规定，完成了梳理出的多条易舞动线路防舞动改造。通过防舞治理，大大提高了线路防舞动能力。利用秋检停电机会，开展输电线路相间间隔棒运行状态评估工作，消除了影响线路安全运行的缺陷。

2.1.3 存在问题

舞动治理是公认的世界难题，目前还没有经过验证的可靠防舞动措施，所采取的各类防舞措施有待考验［4］。此外，部分防舞措施使用年限较长，有些相间间隔棒已超过10年，虽然目前相间间隔棒排查中还未发现严重缺陷的间隔棒，但其他省份曾发生220kV线路相间间隔棒断裂故障，因此仍需高度关注。

2.2 污闪

2.2.1 污闪发生情况

污闪问题是2007年以前影响河南冬季电网安全的主要因素，1989年至2006年，河南电网共发生了4次大面积污闪，共造成线路跳闸612条次，严重威胁电网安全运行。2006年以后，河南公司持续开展了防污闪专项治理，在国网公司相关技术规范上，提高防污闪治理标准，制定并发布了《河南电网电气设备外绝缘防污闪技术管理原则》，适时更新了《河南电网污秽区域分布图》；2006年后，累计投入资金1.5亿元，进行以更换复合绝缘子、喷涂防污闪涂料为主的防污闪改造，处于污秽等级d、e级别的线路段全部改造完毕，长期不懈的防污闪改造取得了良好成果。2007年以来，已经杜绝大面积污闪跳闸的发生，并经受了2013年初长周期、大范围的雾霾天气的考验。

治理经验表明：绝缘子复合化是适合河南电网的最有效防污闪措施。2013年，扩大防污闪治理范围，完成15条500kV线，42条220kV线路以及53条110kV线路的防污闪加强改造，线路悬垂绝缘子复合化率达到96%以上。目前，500kV线路直线串合成化率已达到94.96%，220kV线路直线绝缘复合化率达到96%

2.2.2 隐患分析

随着环境的不断改变，个别地区污秽等级有所提高，需要及时修订污秽区域分布图，并对污秽区线路进行防污闪改造，表1为河南电网近期污秽等级动态变化情况。

表1 污秽等级动态变化情况

2.3 冰害

2.3.1 冰闪跳闸情况

从历史统计数据来看，线路冰害问题并不突出，主要发生于500kV线路，并集中在个别微气候区域，如新密尖山、新郑始祖山、三门峡金银山、平顶山香山、焦作太行山等区段，主要线路为长南I线、嘉郑线等线路。

2.3.2 治理情况

2011～2012年，对发生过冰闪跳闸的香郑线、嘉郑线等多条线路进行了防覆冰改造工作，主要采取防冰复合绝缘子、4+1形式插花安装大盘径瓷质绝缘子等防冰改造措施。2013年初发生的5次冰闪跳闸，故障点全在改造段之外，证明了采取的防冰措施效果显著。积极开展直流融冰。目前融冰设备已调试完毕，并配置在覆冰相对严重的三门峡地区。目前河南省内已知微气候区的超特高压线路均已进行了防冰闪改造，抗冰能力大大增强，降低了线路发生冰闪跳闸的概率。

2.3.3 存在问题

±800kV天中直流，N4701-N4714区段（与山西交界的山区）按照一般山地进行设计，线路长度7.011km，共14基杆塔。该区段线路附近的1 000kV长南Ⅰ线（在山西境内）曾发生过由于绝缘子串严重覆冰而造成的故障跳闸。虽然哈郑线设计时已经充分考虑相关因素，但是由于该地区微气候特征明显，线路直线合成绝缘子仍存在冰闪的风险，只是概率较低。此外，输电线路覆冰设计按照50年重现期，当出现罕见的雨雪冰冻天气，覆冰厚度超过设计值时，仍存在冰害风险。

2.4 外力破坏

2.4.1 外力破坏发生情况

河南作为全国第一人口大省，大部分地区位于平原地带，人口密度大，线下人类活动多，因此，呈现出外破跳闸为首要因素的统计学规律。根据历年运行分析，外力破坏是河南电网输电线路跳闸的首要因素，且没有明显的季节特征。2008～2012年，河南公司系统内线路跳闸的首要原因为外力破坏，占总次数的33.3%；第二原因为舞动，占总跳闸次数的21.3%；其次为雷击、异物短路、鸟害等。

2.4.2 治理情况

输电线路外破跳闸历年来为河南公司线路跳闸的主要原因，河南公司高度重视防外破治理，主要从以下几个方面进行治理。

图1 2008-2012年河南电网线条调整主要原因

一是开展输电线路通道状态辨识。组织各单位积极全面梳理输电线路通道状况，按照外破风险危急程度进行分级，绘制外破风险警戒图，组织各单位开展输电线路防外破差异化巡视。

二是完善输电线路防外破工作机制。促请省政府于2012年9月出台《河南省供用电条例》，为线路清障提供了法律保障。加强与公安厅、交通厅、林业厅等部门合作，签订了战略合作框架协议，建立顺畅沟通协调机制，充分发挥职能部门行政、刑事执法职能。发挥属地化运维优势，地市供电公司建立“三级联防”防外破机制，共同防范通道内外破隐患。

三是加强防外破工作制度管理。连续下发《关于加强春季植树期间线路通道保护工作的通知》、《关于加强麦收期间电力设施保护的通知》、《防范车辆碰线的反事故措施》等相关管理文件。坚持说清楚制度，凡发生线路外破跳闸，相关运维单位主管副总经理带队到省公司参加事件分析会，查明跳闸原因，落实防范措施；坚持防外破周报、月报制度，对输电线路防外破工作进行周统计、月分析。

四是强化线路跳闸考核。利用同业对标和输电专业精益化管理平台，设置相应考核指标，加大输电线路外破跳闸考核权重，定期通报各单位。

五是加强科技投入。河南公司防外破工作取得良好成果，2013年以来，外破跳闸次数降低了35%。

2.4.3 存在问题

随着市区、城镇快速扩展、扩建及产业聚集区建设，城市框架迅速拉大，输电线路因通道内违章施工、违章建房、违章植树等外力破坏隐患将持续增长。从防外破周报统计情况来看，最近全省输电线路通道周围施工隐患保持1 700处，同比增长59%。但是，输电专业运维管理人员力量相对薄弱，有限的人力、物力应对日益增长的外破隐患，输电线路防外破工作依然严峻。为解决运维人员不足和日益严峻的外部运行环境之间的矛盾，需加大投入，引入外部力量投入通道看护。

3 输电线路度冬措施

根据河南电网具体情况，度冬期间从以下几个方面入手，确保输电线路安全稳定运行。

3.1 确保特高压及跨区电网安全稳定运行。对重要断面及线路进行梳理，开展重要断面及重要线路特巡特护工作，加强运行状态管理和带电检测，强化强风、大雾、雨雪冰冻等异常和极端气象条件下输电线路运行维护，确保安全稳定运行。

3.2 做好输电线路舞动应对准备。充分发挥河南输电线路舞动气象预警系统作用，做好覆冰舞动预测，提前制定舞动观测预案，做好观测准备。根据气象情况，实时开展易舞线路区段特巡特护工作，密切监视线路覆冰和舞动情况。

3.3 加强线路防外破治理。度冬期间，继续加强输电线路防外破考核与管理，动态修订输电线路外破风险警戒图，对外破隐患点实行动态巡视、蹲守等措施，完善防外破工作机制，推进属地联防；充分利用防外破视频装置等高科技产品，加大物防、技防投入，坚决遏制输电线路外破跳闸发生。

3.4 做好应对恶劣天气准备。充分发挥电力气象台作用，提前发布灾害预警；加强运维检修队伍管理，做好应急物资准备，落实恶劣气象条件下的事故预想、事故应急预案及抢修各项准备，保证故障抢修工作及时、有序进行；针对恶劣天气引发的倒塔断线风险，充分发挥送变电施工力量强的优势，确保在最短时间内，完成事故抢修，迅速恢复供电。

［1］赵作利.输电线路导线舞动及其防止［J］.高电压技术，2004，30（2）：57-58.

［2］石吉汉，吴继云.导线舞动的防止［J］.电力建设，2005，26（12）：39-42.

［3］胡红春.冰害、冰闪和舞动的防止措施［J］.电力建设，2005，26（9）：31-34.

［4］汪雄，石吉汉，江卫华.三沪直流工程导线舞动防止措施研究［J］.电力建设，2008，29（6）：26-29.