架空输电线路设计输电线路舞动分析研究

架空输电线路设计输电线路舞动分析研究

冯振华

国网内蒙古东部电力有限公司呼伦贝尔供电公司牙克石输变电工区 内蒙古呼伦贝尔市 021000

摘要：随着我国的综合国力在快速的加强，社会在不断的进步，我国分布广，输电线路使用广泛，在恶劣环境和气候条件的影响下输电线路会经常发生舞动。这种输电线路的低频、大振幅舞动，会导致输电线路产生金具损坏、相间闪络，甚至断线、倒塔等事故，造成极大的经济和社会损失。分析输电线路舞动的原因，并针对输电线路的舞动提出了防治措施，取得了有效防治线路舞动的效果。

  关键词：架空输电线路；舞动分析；施工设计

引言：
        作为电力系统的重要组成部分，架空输电线路发挥着不容忽视的作用，可以说，输电线路的运行情况将对供电效率和供电安全产生重大影响。由于架空输电线路的运行环境十分恶劣，容易受到外界环境的影响而发生各种类型的故障，尤其是在覆冰伴随着强风的气候条件下，导线舞动现象屡见不鲜，不仅会直接损害输电线路和设备结构，而且会引发电力传输的中断，所以采取有效的措施，切实加强架空输电线路导线防舞动治理工作水平是十分必要且迫切的。

一、影响导线舞动的因素
        （一）导线线路走向的影响
        导线横截面模型的仿真与试验都是依照模型的轴线方向与垂直风向开展的。如果导线线路走向与风向的角度不为0°,风在垂直方向上的分量会引起导线的舞动,而风在平行方向的分量不会导致舞动的产生。一段导线发生舞动的情况是由风的方向和导线的角度决定的,由于冬季温度低、风速大, 导线上会有冰覆盖,并且风也会对导线带来影响。这里所说的风向,是指导线覆冰时的风向。在我国大部分地区冰雪天气以北风居多数,因而东西走向的线路就可能发生导线舞动。对于研究对象,当风向和导线的走向相反,冬季常年为北风,与导线的轴线的夹角不为0°,此时导线的舞动就时常发生。

   （二）地形与地势的影响
        由于地表的摩擦，越接近地面，风速相对较低，只有离地面300m以上时，才可以认为风速不再受地表的影响。我国东北地区电压等级为500kV、220kV、110kV，这3个电压等级的架空输电线路导线高度一般都低于40m。因此，地形和地势对导线舞动有一定的影响。

 （三）冰风特质对输电线的影响
        对输电线路来说，风和覆冰雪是造成输电线舞动最主要的外界激励源。它们的形态及产生不仅与气象因素密切相关联，并且彼此之间又相互产生影响，进而影响空气的动力形态。当温度过低时，空气里面的小水滴会形成雨水，由于重力作用下降时，落到输电线路上就会结冰，黏在输电线的表面，进而形成一层层覆冰，当冰的厚度达到一定程度就会对输电线路形成包裹。外界自然因素的不确定性和复杂性，可以应用已有的经验数据资料对输电线路的舞动进行分析研究。

  二 防治输电线路舞动的措施
        2.1加强线路抵御舞动故障的能力
        在舞动故障形成的时候，输电线路在同它垂直的横截面内呈现出椭圆形的运转方向，当它的舞动幅度加大以后，相近两根导线由于都在运动就可能出现靠近的情况，这个时候就极有可能导致跳闸或者是线路损坏的问题。为了能够将这种事故出现的可能性降低，应用的防舞动措施能够有效的控制舞动幅度。除此之外，利用导线水平排列的布置形式，能够将导线之间碰撞闪络的可能性降低。同时还可以将横担以及杆塔的强度增加，对于金具的防振能力进行改进，通过这些措施都能够将金具出现损伤或者是松动的可能性降低，对舞动事故进行有效的抑制。

 2.2安装防舞动装置
        在进行舞动故障处理时，要能够结合舞动现象的具体状况，选择性的使用双摆防舞器以及间隔棒来起到一定的防舞动效用。但是从实际发展来看，安装这些防舞动装置并不能起到良好的防舞动效果，因此电力部门还需要加大对新型防舞装置的研究力度，要尽可能提高防舞装置的技术强度，要保证这些防舞装置在实际使用时，能够产生良好的防舞效果。近年来，电力企业和相关部门研究出了具有粘黏性的阻尼装置。经过实测发现，该装置有着非常好的防舞动效果，因此得到了大规模的推广使用，在一定程度上降低了舞动故障的发生概率。

    2.3避开覆冰区域,调整线路
        架空输电线路出现舞动主要是由风速和风向等构成的,当风速大于10m/s,温度为-5-0℃的时候,舞动故障出现的频率较高。从风向的角度来看,当处于寒冷冰冻季节的情况,风向与输电线路轴线之间大于45°夹角,这种情况下所产生的舞动频率较高。夹角变小时,舞动故障发生的频率也会下降。在架空输电线路设计过程中,针对风向和冰冻的问题应该给予重视,尽可能避开这些不利因素的影响,将输电线路与冬季风之间的夹角控制在最低,提高横担与杆塔的承载能力,并且加强金具的防震性能,切实提高舞动故障的防治水平。

  2.4做好输电线路运行维护工作
        相关单位在线路巡视与故障管理上，要注意观察周边环境、地质条件、气象变化扥情况，结合设备运行状态做好线路的日常检查工作，开展动态巡视管理，落实其中的责任主体，及时发现输电线路运行中存在的舞动问题。在出现故障后，能第一时间找出故障发生区，及时进行故障处理。与此同时，加强正常供电设备的巡视工作，确保电力能源传输的质量，提高整体的服务水平。与此同时，针对舞动故障可以加强舞动装置的防护，在输电线路巡视过程中通过无人机、望远镜等设备了解舞动故障的具体情况，对防舞动装置进行相应的检查，确保整个架空输电线路的安全运行。

  结束语
        总而言之，本文主要对输电线路的舞动原因和危害，对输电线路的舞动产生机理进行详细分析，分析和归纳出输电线路的舞动治理措施，主要方法如下：第一，经过改变导线特性，提升其导线系统自阻尼，对舞动进行抑制。第二，经过提升风动阻力，扰乱沿着档气流，对其舞动进行抑制。第三，经过各种防覆冰的措施，提升导线运行的张力，并且缩短档距，以抑制舞动。

 参考文献
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