为啥一场雨就冻得停电了？有融冰技术为什么还要人工除冰？
文章来源： 国家电网报 文章作者： admin 发布时间：2020-11-30 浏览次数：998
上礼拜，我国东北部多地遭遇较大范围雨雪降温，其中吉林遭受有气象记录以来最强冻雨暴雪大风天气侵袭，受影响严重。学校停课，高速封闭，交通受阻，停水停热停电…… 电网冻坏了，供电公司一直在抓紧抢修。不少网友除了提醒抢修人员注意安全，还发出了疑问——下冻雨为什么会停电？吉林冬天那么冷，为啥电网这次怕冻？今天我们就和大家聊聊这件事儿。 下一场冻雨，咋就停电了呢？ 往年11月下旬，吉林省平均气温已达到零下10摄氏度，下的是雪。今年气温却在零摄氏度左右徘徊，这种徘徊中的降水，下成了一场“雨”。 这不是一场普通概念的雨，而是伴随复杂的雨、冰雹、雨转雪和雪，也就是气象观测定义的雨凇，咱们老百姓习惯叫它冻雨。冻雨边降边冻，且能立即粘附在裸露物外表，附着力比雪可大多了。它的附着面越来越大，冰就会越结越厚。在这种状态下，电网线路覆冰速度很快，一个小时就能增厚一毫米。 覆冰后的电网会怎样？ 先来说说重量。覆冰后的电力线路严重超重。原本只有成人小拇指粗的导线，覆冰后有一个拳头那么粗。下雪的时候，高压线的铁塔要承受2～3倍导线重量，但是如果有雨凇的话，它承受的这个重量则是10～20倍。 再说，降温通常伴随大风。导线承受着“双重打击”，既结冰又被风吹。结冰后的导线变粗，所以受风面积变大。导线来回晃动的幅度增加，两个铁塔加上中间的导线，像跳绳一样剧烈舞动。 舞动幅度和力量超过了电线正常能承受的程度，线断了，也就没法供电了。更严重的话，这种力量甚至能把铁塔扭成麻花，再严重一些，会把几十米高的铁塔拉倒。 那你们东北的电网不是不怕冷吗？ 根据我国110千伏～750千伏架空输电线路设计规范国家标准，中国九大典型气象区针对我国不同省份气象特点，分成了不同气象条件的组合，包括最高温、最低温、覆冰、最大风等。电网设计标准需要至少满足这些气象条件的参数组合。 其中，黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古东部以及河北北部的承德和张家口等地属于第七典型气象区。这个区与其他气象区相比，最大的不同就是电网需要承受至少零下40摄氏度的严寒。为此，电网在设计过程中相应增加了导线、杆塔的规格、重量等，以保证电网能够抵御北方的寒冷。 而此次覆冰并不是因为寒冷，恰恰是因为绝对温度没有那么低，大多数时候下的是冻雨。我国出现冻雨较多的省份是贵州省、湖南省、江西省等，其中山区比平原多，高山最多。我们不妨回忆一下，2008年年初，我国发生雨雪冰冻灾害，这几个省份当时受灾都是比较严重的。 吉林省气象台台长刘海峰在接受媒体采访时表示，冻雨在吉林省算得上稀罕物，像本次这么强的雨凇确属历史罕见。 2008年南方发生雨雪冰冻灾害后，为抵御极端恶劣气象对供电设施的影响，国家电网调整了气象值统计周期，35千伏至330千伏电网由15年一遇提高到30年一遇，500千伏电网由30年一遇提高到50年一遇。这是为了在更长的周期内，在电网的日常工作中把极端天气发生更低的概率都考虑进来。国网吉林省电力有限公司经济技术研究院高级工程师路晓明解释，从吉林所在第七典型气象区历史数据记录来看，十几年来电网遇到冻雨极端天气的概率很低。 这次下的冻雨，强度远远超过了电网承受能力。咱们举个例子，长春66千伏隆九甲、乙线线路全长47.6千米，覆冰严重区段约10千米左右。严重成什么样了？正常导线可承受覆冰厚度为10毫米左右，而这条线路平均覆冰厚度为20毫米，严重区段覆冰厚度达到30至40毫米。 相比2008年南方出现的冰冻雨雪灾害，此次吉林出现冻雨天气最大的不同是气温。长春供电公司运维检修部副主任郭建凯说，南方的绝对气温和北方不一样，南方气温相对高过北方，铁塔导线上所结的冰融化速度相对较快；而在东北，冻雨伴随着气温持续下降，冰越结越厚，融冰难度仍然很大。 电网不是有融冰技术吗？为什么还要人工除冰？ 一旦电网出现冰情，除冰是重中之重。 11月23日，移动式直流融冰车向66千伏隆九甲、乙线覆冰区段输出融冰电流，电流不断加大，导线不断升温，覆冰不断脱落。20分钟后，约20千米线路的冰被融化。 都有直流融冰车了，为啥看到供电公司还派出好多员工手动除冰？ 冻雨影响范围广。仅说受影响最大的吉林电网吧，这次冻雨累计造成8条500千伏线路、44条220千伏线路、129条66千伏线路、166座66千伏变电站、863条10千伏线路和35801个台区停运。不仅如此，冻雨边降边冻，人们就得边冻边除。直流融冰车等装置无法满足这么大范围而且持续时间长的除冰需求。 另一方面，直流融冰车并不适合所有地形。在畅通无阻的平原空旷地区，融冰车可以1小时融化100千米长线路的覆冰，而在狭窄的山路，融冰车行驶困难，没法作业。 罕见极端天气给生产和生活带来了不少麻烦，但每次应对都能积攒经验，再去总结新的应对办法。中国电科院输变电工程研究所监测与评估研究室主任刘彬认为，未来要根据气象变化合理进行差异化设计，提高技术创新能力，完善应急体系建设。
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