高压架空输电线路的舞动及其防治技术.doc

高压架空输电线路的舞动及其防治技术电力工程陈桂阳南方电网深圳供电局广东深圳518000摘要:本论文结合国内输电线路的舞动情况,对架空输电线路_产生导线舞动的原N4-iq”简要分析,提出了架空输电线路预防导线舞动事故的技术措施,并rt4”-的防舞工作提出了建议意见.关键词:架空输电线路导线舞动防舞动,近十年来,随着我国超特高压工程的建设,架空输电线路所采用的导线截面,张力,悬挂点高度以及档距都在不断增大,输电线路发生导线舞动的情况明显增多,一旦因大面积舞动导致线路频繁跳闸甚至断线倒塔事故,会造成大面积的停电,影响电网安全稳定运行.架空导线舞动对输电线路的破坏除了相间闪络,跳闸,电弧烧伤外,更严重的是架空导线舞动使得导线本身,连接部件以及铁塔都承受着较大的动态荷载,当荷载超过了一定限度时,导线,铁塔,连接部件都出现严重损坏.因此,分析架空输电线路导线舞动的原因,采取相应对策,确保线路安全运行是十分必要的.1.我国输电线路舞动现状我国是舞动发生最频繁的国家之一,尤其是2000年后,几乎每年都发生较严重的舞动事故,呈现出舞动时间加长,舞动强度增加,舞动区域扩大等特点,损失较大.随着电网建设的发展以及灾害性气象条件的频繁出现,架空输电线路的舞动问题愈发严重,威胁电网的安全运行.2.导线舞动的原因分析导线舞动是指由水平方向的风对非对称截面的线条所产生的升力而引起的一种低频(频率在l3Hz),大振幅(振幅可达10m以上)的自激振动.导线舞动形成取决于三个因数,即导线自身结构,地理因素及气象因素.2.1导线自身结构.国内外大量的统计资料表明,大截面导线比小截面导线容易产生舞动,分裂导线比单导线更容易产生舞动.这是由于导线系统的自身参数因素有着对外界输入能量的响应特性决定的.2.2地理因素.线路的地理条件亦是引起导线舞动的重要因素.在广大的雨凇区内,有平稳层流大风,且当线路走向与风向夹角大于45.的开阔地带及峡谷,迎风山坡,山脊等微地形是容易发生舞动的地带.23气象因素.覆冰的作用在于气温下降过程中的冷水滴在金属导线表面形成覆冰,尤其是分裂导线在较大的刚度条件下,形成偏心结冰,改变了导线空气动力学特征.一旦风向对导线的攻角满足一定的条件,就会对导线系统形成激励,便具备了舞动发生的启动条件.3,舞动防治技术防舞技术是多方面的,贯穿于线路设计,建设和运行维护的全过程,采取的主要措施有”避,抗,防”等.”避”主要是在线路规划阶段合理规划线路走向和路径,在可能的情况下尽可能避开易舞区和微气象,微地形区;”抗”就是在设计阶段对经过易舞区的线路采取提高线路的机械及电气强度的方法进行抗舞设计;”防”就是在线路设计或运行阶段对存在发生舞动可能性的线路区段加装防舞器,防患于未然,经过数十年的研究和探索,已有数十种防舞技术应用于输电线路,我国的防舞技术也积累了丰富的经验,取得了良好的效果.相对于”避”,”抗”,“防”的造价是最低的,也容易实现.本文重点介绍了”防”舞动的技术,对不同电压等级,不同特点输电线路所采用的防舞装置进行了简介.3.1防舞动技术方法合理选择线路走向,尽可能避开或少穿越雨淞或冻雨地带,尽可能避免横穿风IZl,江河湖面.对易发生导线舞动地区的杆塔设计,应适当增加地线与相导线间的最小垂直距离及水平偏移,使相间导线与相对地有足够的电气间隙,以确保导线舞动是不发生相间与相对地击穿短路.采用高强钢等新材料,提高线路的机械强度,使其能抵抗1,20C中等强度的舞动.为避免设计不足,可对局部微气象,微地形地区加装防导线舞动装置,双串绝缘子间增大挂点间距或加装间隔装置.对易覆冰地区的线路,可采取融冰措施.如:利用焦耳效应,短路电流热效应,高频高压激励时介质损耗发热以及双分裂导线间电磁力,短时脉冲引起的电动力除冰.耐张塔引流应增设建设引流线舞动的跳线串,以防止引流线舞动与杆塔放电;在输电线路易覆冰舞动地区建议设计为硬引流线.3-2常用防舞装置对已发生舞动,或经过易舞区的新建线路,加装防舞装置是较为有效的舞动防治技术.我国电力科研,生产技术人员经过大量的科研,生产实践,并参考国外防舞技术的经验,采取创新与引进相结合的方法,在防舞实践中成功运用了多种防舞技术,取得了良好的防舞效果.表1列出了我国架空输电线路常用的防舞装置及共主要性能.表1防舞装置及其主要特点序号防舞器主要特点阻尼器,减振1对低频舞动较有效器线夹回转式间2防舞效果良好,对线路不会产生负面影响.隔棒3扰流防舞器主要用于覆冰较薄的地区.单导线上应用多于分裂导线.4失谐摆在单导线上应用有效.在分裂导线上的应用有待研究.5双摆防舞器适用于分裂导线,安装方便.防舞效果较好.存在老化,放电,弯曲等问题,可应用于220kV及以下电压l6相问间隔棒等级的输电线路,或更高电压等级的紧凑型线路.防舞效果较好7压重防舞器(集中防振取材方便,应注意对鲁线弧垂,微风振动等的影响.锤)适用于分裂导线,应注意对微风振动的影响,防舞效果较l8偏心重锤好.4.结语我国在舞动研究与治理过程中取得了丰硕的成果,形成了一整套相对成熟和实用的防舞技术.各种防舞技术都有其经济性和适用性,在使用过程中要进行技术经济分析比较,采取经济,实用的防舞技术.但由于舞动是强非线性振动问题,影响因素众多,使得其治理难度很大,必须坚持理论研究,试验研究与防舞实践相结合,采取跨学科,系统性研究和国际合作的方法,使得架空输电线路的舞动问题得以早Et彻底