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

蔚晓宁,李龙

内蒙古电力（集团）有限责任公司呼和浩特供电分公司

内蒙古呼和浩特市 010000

摘要：从近年发展来看，导线舞动的现象在输电线路当中十分常见，同时出现的频率也在不断增加，如果舞动的范围相对比较大，就会造成线路出现频繁跳闸的问题，严重的时候甚至会出现断线倒塔安全事故，造成大范围停电，对于电网稳定以及安全的运行造成不利的影响。为此，本文分析了输电线路舞动原因及其相关预防措施，从而将这一问题得到有效的解决，保证电网的安全稳定运行。

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。

1输电线路舞动的特点

（1）输电线路损失相对严重通过现场观察输电线路舞动的情况，螺栓的脱落以及松动问题很容易造成电气故障的发生，绝缘子以及金属器具比较容易受到损坏，同时较常见的还有输电线路导线断股以及断线的问题。通过查阅相关资料发现，在输电线路舞动现象出现的时候，往往会造成输电线路多次跳闸，同时也会存在众多的机械事故。在跳闸现象出现后，相间事故以及单相事故都比较普遍，可以说对于输电线路造成相当严重的影响。

（2）导线舞动范围较大，频率高同其他现象相比较，输电线路舞动具有普遍性，一般都是出现在寒冷的季节，特别是冰霜雨雪以及大风寒冷的一些极端天气中，并且它出现的概率也是比较大的。对于不同电压等级的输电线路，这一现象的出现还具有全局性，严重时很可能对于周边地区的输电线路都产生不可避免的影响，这样就会存在较大范围的故障。

（3）同塔多回线路抵御外界环境的能力较弱同塔多回线路同以往的线路相比较，在同一地理以及气候条件下，它出现舞动现象的概率更大。这也就是说，一旦同塔多回线路出现了这种类型的问题，机械故障、导线断股以及线路跳闸等现象出现的可能性将会更大。

2、影响导线舞动的因素
        （1）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。

   （2）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。

 （3）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。

  3防治输电线路舞动的措施
        3.1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。

 3.2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。

    3.3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。

  3.4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。

结语

总而言之，架空输电线路舞动故障产生的范围及影响较大，找出产生问题的原因，并采取有效的防治措施是当前电力企业需要重视的一个问题。虽然，我们对架空输电线路舞动故障的防治措施有很多种，但还是需要结合实际情况合理选择。对常见的舞动故障，在处理的过程中总结经验，为后续工作的有序进行奠定良好的基础保障。

参考文献：

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