正文 淺析輸電線路舞動原因及防舞措施(1 / 2)

應用技術

作者:邢瑞朋,秦海山

摘要 輸電線路導線發生舞動嚴重危害著輸電線路的安全運行。本文論述近年來我國輸電線路舞動發生情況,簡要分析其成因,並提出一些防舞設計的技術和防止舞動危害的措施。

關鍵詞 輸電線路;舞動;防舞措施

中圖分類號TM752 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2011)42-0112-02

1 架空輸電線路舞動發生的概況。

關於導線偏心覆冰引起大幅度舞動的機理研究最早始見於Den Hartong於1932年美國電氣工程學會會刊上發表的《輸電線路的覆冰舞動》,它是以後研究導線舞動的基礎。

我國自20世紀50年代就已發現覆冰及無冰單導線上產生的舞動,但未著手進行研究與防護。直至20世紀70年代起我國開始建設500kV3、4分裂導線線路,舞動更為普遍並不斷造成舞動混線短路事故,特別是自1987年~1994年湖北500kV3分裂導線中山口大跨越相繼發生5次舞動,初次未加防護的舞動振幅高達10m左右,造成導線磨斷和大量金具、護線條及導線損壞和磨損。1989年~1990年500kV葛常株湘江及沅水大跨越相繼發生振幅高達12m~15m的舞動,其後才引起國內有關運行和科研部門的重視,並相繼進行理論研究。

2008年1月10日至1月底,貴州、湖南、江西、浙江等地持續低溫(-1℃~5℃),降水降雪豐富,風速一般在4m/s~15m/s,造成上述省份的輸電線路大範圍嚴重覆冰,其中不少線路發生架空導線舞動,造成鐵塔連接螺栓鬆脫、構件疲勞失效等現象,嚴重時引起倒塔,對春運及人民群眾安度春節造成了很大的影響。

2009年11月9日至2010年1月20日,受三次大範圍大風降溫降雨雪等惡劣天氣過程的影響,河南、山東、湖南、江西、山西、浙江、遼寧、河北等地輸電線路發生不同程度的導線覆冰舞動,涉及10kV~500kV各電壓等級的輸配電線路,嚴重時造成線路跳閘,停運,變電站失壓,電廠機組停運,涉及設備之多,危害影響之大為,曆年罕見,電網迎峰度冬形勢異常嚴峻。

2 舞動產生的原因

2.1 氣象因素

特定的氣象條件是引起導線舞動的主要因素之一。在4級~6級風,溫度-5℃~1℃,導線覆冰厚度在3mm~20mm之間,濕度在95%左右的氣象條件下,導線產生舞動現象的機率最大。

2.2 地理因素

線路的地理條件也是引起導線舞動的重要因素。導線舞動多發生在風口地區、較開闊的平原地區和大跨越,而地形變化較複雜的山區很少發生導線舞動。這是因為較開闊的地區易於形成穩定持續的氣象條件。線路的走向是重要的影響因素,與線路走向形成一定夾角(≥45°),穩定的側向風是引起導線舞動的動力源。它對導線的升力作用很大,當達到一定的能力聚集時,就容易使係統穩定失控,進而引起舞動。

2.3 線路結構型式和參數

導線結構型式是影響導線舞動的因素之一,在相同的環境、氣象條件下,分裂導線要比單導線容易產生舞動,並且大截麵的導線要比常規截麵的導線易於產生舞動。這主要是因為多分裂、大截麵導線扭轉剛度大,易於形成不均勻覆冰。此外,舞動是自激振動,其產生與導線固有頻率有關。隨著我國電力建設的發展,已呈現出一種多分裂,大截麵的發展趨勢,因此對舞動的研究與治理已經刻不容緩。