架空輸電線路設(shè)計輸電線路舞動分析研究

內(nèi)蒙古呼和浩特市010000Summary：從近年發(fā)展來看，導(dǎo)線舞動的現(xiàn)象在輸電線路當(dāng)中十分常見，同時出現(xiàn)的頻率也在不斷增加，如果舞動的范圍相對比較大，就會造成線路出現(xiàn)頻繁跳閘的問題，嚴(yán)重的時候甚至?xí)霈F(xiàn)斷線倒塔安全事故，造成大范圍停電，對于電網(wǎng)穩(wěn)定以及安全的運(yùn)行造成不利的影響。為此，本文分析了輸電線路舞動原因及其相關(guān)預(yù)防措施，從而將這一問題得到有效的解決，保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。Keys：架空輸電線路；舞動分析；施工設(shè)計引言：

作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，架空輸電線路發(fā)揮著不容忽視的作用，可以說，輸電線路的運(yùn)行情況將對供電效率和供電安全產(chǎn)生重大影響。由于架空輸電線路的運(yùn)行環(huán)境十分惡劣，容易受到外界環(huán)境的影響而發(fā)生各種類型的故障，尤其是在覆冰伴隨著強(qiáng)風(fēng)的氣候條件下，導(dǎo)線舞動現(xiàn)象屢見不鮮，不僅會直接損害輸電線路和設(shè)備結(jié)構(gòu)，而且會引發(fā)電力傳輸?shù)闹袛啵圆扇∮行У拇胧?，切?shí)加強(qiáng)架空輸電線路導(dǎo)線防舞動治理工作水平是十分必要且迫切的。1輸電線路舞動的特點(diǎn)（1）輸電線路損失相對嚴(yán)重通過現(xiàn)場觀察輸電線路舞動的情況，螺栓的脫落以及松動問題很容易造成電氣故障的發(fā)生，絕緣子以及金屬器具比較容易受到損壞，同時較常見的還有輸電線路導(dǎo)線斷股以及斷線的問題。通過查閱相關(guān)資料發(fā)現(xiàn)，在輸電線路舞動現(xiàn)象出現(xiàn)的時候，往往會造成輸電線路多次跳閘，同時也會存在眾多的機(jī)械事故。在跳閘現(xiàn)象出現(xiàn)后，相間事故以及單相事故都比較普遍，可以說對于輸電線路造成相當(dāng)嚴(yán)重的影響。（2）導(dǎo)線舞動范圍較大，頻率高同其他現(xiàn)象相比較，輸電線路舞動具有普遍性，一般都是出現(xiàn)在寒冷的季節(jié)，特別是冰霜雨雪以及大風(fēng)寒冷的一些極端天氣中，并且它出現(xiàn)的概率也是比較大的。對于不同電壓等級的輸電線路，這一現(xiàn)象的出現(xiàn)還具有全局性，嚴(yán)重時很可能對于周邊地區(qū)的輸電線路都產(chǎn)生不可避免的影響，這樣就會存在較大范圍的故障。（3）同塔多回線路抵御外界環(huán)境的能力較弱同塔多回線路同以往的線路相比較，在同一地理以及氣候條件下，它出現(xiàn)舞動現(xiàn)象的概率更大。這也就是說，一旦同塔多回線路出現(xiàn)了這種類型的問題，機(jī)械故障、導(dǎo)線斷股以及線路跳閘等現(xiàn)象出現(xiàn)的可能性將會更大。2、影響導(dǎo)線舞動的因素

（1）導(dǎo)線線路走向的影響

導(dǎo)線橫截面模型的仿真與試驗(yàn)都是依照模型的軸線方向與垂直風(fēng)向開展的。如果導(dǎo)線線路走向與風(fēng)向的角度不為0°,風(fēng)在垂直方向上的分量會引起導(dǎo)線的舞動,而風(fēng)在平行方向的分量不會導(dǎo)致舞動的產(chǎn)生。一段導(dǎo)線發(fā)生舞動的情況是由風(fēng)的方向和導(dǎo)線的角度決定的,由于冬季溫度低、風(fēng)速大,導(dǎo)線上會有冰覆蓋,并且風(fēng)也會對導(dǎo)線帶來影響。這里所說的風(fēng)向,是指導(dǎo)線覆冰時的風(fēng)向。在我國大部分地區(qū)冰雪天氣以北風(fēng)居多數(shù),因而東西走向的線路就可能發(fā)生導(dǎo)線舞動。對于研究對象,當(dāng)風(fēng)向和導(dǎo)線的走向相反,冬季常年為北風(fēng),與導(dǎo)線的軸線的夾角不為0°,此時導(dǎo)線的舞動就時常發(fā)生。

（2）地形與地勢的影響

由于地表的摩擦，越接近地面，風(fēng)速相對較低，只有離地面300m以上時，才可以認(rèn)為風(fēng)速不再受地表的影響。我國東北地區(qū)電壓等級為500kV、220kV、110kV，這3個電壓等級的架空輸電線路導(dǎo)線高度一般都低于40m。因此，地形和地勢對導(dǎo)線舞動有一定的影響。

（3）冰風(fēng)特質(zhì)對輸電線的影響

對輸電線路來說，風(fēng)和覆冰雪是造成輸電線舞動最主要的外界激勵源。它們的形態(tài)及產(chǎn)生不僅與氣象因素密切相關(guān)聯(lián)，并且彼此之間又相互產(chǎn)生影響，進(jìn)而影響空氣的動力形態(tài)。當(dāng)溫度過低時，空氣里面的小水滴會形成雨水，由于重力作用下降時，落到輸電線路上就會結(jié)冰，黏在輸電線的表面，進(jìn)而形成一層層覆冰，當(dāng)冰的厚度達(dá)到一定程度就會對輸電線路形成包裹。外界自然因素的不確定性和復(fù)雜性，可以應(yīng)用已有的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)資料對輸電線路的舞動進(jìn)行分析研究。

3防治輸電線路舞動的措施

3.1加強(qiáng)線路抵御舞動故障的能力

在舞動故障形成的時候，輸電線路在同它垂直的橫截面內(nèi)呈現(xiàn)出橢圓形的運(yùn)轉(zhuǎn)方向，當(dāng)它的舞動幅度加大以后，相近兩根導(dǎo)線由于都在運(yùn)動就可能出現(xiàn)靠近的情況，這個時候就極有可能導(dǎo)致跳閘或者是線路損壞的問題。為了能夠?qū)⑦@種事故出現(xiàn)的可能性降低，應(yīng)用的防舞動措施能夠有效的控制舞動幅度。除此之外，利用導(dǎo)線水平排列的布置形式，能夠?qū)?dǎo)線之間碰撞閃絡(luò)的可能性降低。同時還可以將橫擔(dān)以及桿塔的強(qiáng)度增加，對于金具的防振能力進(jìn)行改進(jìn)，通過這些措施都能夠?qū)⒔鹁叱霈F(xiàn)損傷或者是松動的可能性降低，對舞動事故進(jìn)行有效的抑制。

3.2安裝防舞動裝置

在進(jìn)行舞動故障處理時，要能夠結(jié)合舞動現(xiàn)象的具體狀況，選擇性的使用雙擺防舞器以及間隔棒來起到一定的防舞動效用。但是從實(shí)際發(fā)展來看，安裝這些防舞動裝置并不能起到良好的防舞動效果，因此電力部門還需要加大對新型防舞裝置的研究力度，要盡可能提高防舞裝置的技術(shù)強(qiáng)度，要保證這些防舞裝置在實(shí)際使用時，能夠產(chǎn)生良好的防舞效果。近年來，電力企業(yè)和相關(guān)部門研究出了具有粘黏性的阻尼裝置。經(jīng)過實(shí)測發(fā)現(xiàn)，該裝置有著非常好的防舞動效果，因此得到了大規(guī)模的推廣使用，在一定程度上降低了舞動故障的發(fā)生概率。

3.3避開覆冰區(qū)域,調(diào)整線路

架空輸電線路出現(xiàn)舞動主要是由風(fēng)速和風(fēng)向等構(gòu)成的,當(dāng)風(fēng)速大于10m/s,溫度為-5-0℃的時候,舞動故障出現(xiàn)的頻率較高。從風(fēng)向的角度來看,當(dāng)處于寒冷冰凍季節(jié)的情況,風(fēng)向與輸電線路軸線之間大于45°夾角,這種情況下所產(chǎn)生的舞動頻率較高。夾角變小時,舞動故障發(fā)生的頻率也會下降。在架空輸電線路設(shè)計過程中,針對風(fēng)向和冰凍的問題應(yīng)該給予重視,盡可能避開這些不利因素的影響,將輸電線路與冬季風(fēng)之間的夾角控制在最低,提高橫擔(dān)與桿塔的承載能力,并且加強(qiáng)金具的防震性能,切實(shí)提高舞動故障的防治水平。

3.4做好輸電線路運(yùn)行維護(hù)工作

相關(guān)單位在線路巡視與故障管理上，要注意觀察周邊環(huán)境、地質(zhì)條件、氣象變化扥情況，結(jié)合設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)做好線路的日常檢查工作，開展動態(tài)巡視管理，落實(shí)其中的責(zé)任主體，及時發(fā)現(xiàn)輸電線路運(yùn)行中存在的舞動問題。在出現(xiàn)故障后，能第一時間找出故障發(fā)生區(qū)，及時進(jìn)行故障處理。與此同時，加強(qiáng)正常供電設(shè)備的巡視工作，確保電力能源傳輸?shù)馁|(zhì)量，提高整體的服務(wù)水平。與此同時，針對舞動故障可以加強(qiáng)舞動裝置的防護(hù)，在輸電線路巡視過程中通過無人機(jī)、望遠(yuǎn)鏡等設(shè)備了解舞動故障的具體情況，對防舞動裝置進(jìn)行相應(yīng)的檢查，確保整個架空輸電線路的安全運(yùn)行。結(jié)語總而言之，架空輸電線路舞動故障產(chǎn)生的范圍及影響較大，找出產(chǎn)生問題的原因，并采取有效的防治措施是當(dāng)前電力企業(yè)需要重視的一個問題。雖然，我們對架空輸電線路舞動故障的防治措施有很多種，但還是需要結(jié)合實(shí)際情況合理選擇。對常見的舞動故障，在處理的過程中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，為后續(xù)工作的有序進(jìn)行奠定良好的基礎(chǔ)保障。Reference：[1]邵穎彪，楊威，呂中賓，