吳 杰
云南恒安電力工程有限公司,云南昆明 650011
本文主要針對(duì)高壓輸電線路出現(xiàn)的舞動(dòng)的一種現(xiàn)象進(jìn)行分析,從其成因入手進(jìn)行分析,介紹幾種防治輸電線路出現(xiàn)舞動(dòng)現(xiàn)象的措施。
1)根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn),覆有冰雪的導(dǎo)線更容易發(fā)生舞動(dòng)。由于凍雨在風(fēng)與自重的作用下滴落到溫度為零度以下的導(dǎo)線上,凍結(jié)成冰凌,依附在導(dǎo)線表面,不斷積累,形成覆冰,導(dǎo)線覆冰舞動(dòng)多發(fā)生在覆冰雪的導(dǎo)線上,覆冰厚度一般為2.5mm~48.0mm,導(dǎo)線無(wú)法承壓,在重力的影響下,形成非圓形界面,在風(fēng)的作用下產(chǎn)生振動(dòng),并且和鐵塔形成線塔藕聯(lián)體系,舞動(dòng)效應(yīng)被放大;
2)較大的空氣濕度。合適的溫度,一般為-5℃~0℃,溫度過(guò)高或過(guò)低均不易導(dǎo)致覆冰,空氣中水滴運(yùn)動(dòng)的速度一般大于1 m/s;在雨夾雪的天氣或者凍雨天氣下容易使導(dǎo)線覆冰;合適的濕度也容易造成導(dǎo)線覆冰,一般濕度在90%~95%,干雪不易凝結(jié)在導(dǎo)線上,而凍雨、雨淞、或雨夾雪是導(dǎo)線覆冰的氣候條件。
對(duì)于導(dǎo)線來(lái)說(shuō),風(fēng)的作用更容易造成舞動(dòng),在約為4m/s~20m/s風(fēng)速的穩(wěn)定作用下會(huì)引起舞動(dòng),導(dǎo)線和主導(dǎo)風(fēng)向的夾角,大于45°時(shí),導(dǎo)線易產(chǎn)生舞動(dòng),隨著夾角的增大,舞動(dòng)發(fā)生概率愈高。由于風(fēng)的相互作用與凍雨自重,覆冰在迎風(fēng)向?qū)Ь€斜上表面形成。尤其在山谷風(fēng)口、開(kāi)闊的沒(méi)有遮蔽物的地帶,更容易形成風(fēng),從而導(dǎo)致導(dǎo)線的舞動(dòng),造成事故。
線路設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)與參數(shù)的不合理容易引起線路的舞動(dòng)。經(jīng)實(shí)發(fā)現(xiàn),相對(duì)于單導(dǎo)線,分列式導(dǎo)線較容易發(fā)生舞動(dòng),單導(dǎo)線的扭矩小,覆冰時(shí),在偏心力的作用下發(fā)生較大的扭轉(zhuǎn)。
雙絞線導(dǎo)線可以提高導(dǎo)線的輸電能力,其阻尼特性能夠消除導(dǎo)線上的覆冰狀態(tài),而雙絞線導(dǎo)線覆冰時(shí),在間隔棒的相互作用下,相對(duì)扭矩很大,而覆冰導(dǎo)線的扭轉(zhuǎn)很小,導(dǎo)線覆冰的不對(duì)稱(chēng)性無(wú)法防止,導(dǎo)線覆冰很容易形成斷面,從而防止導(dǎo)線的舞動(dòng)。
注重實(shí)踐,詳細(xì)記錄導(dǎo)線舞動(dòng)的規(guī)律,定期檢查分析,根據(jù)可靠的檢測(cè)數(shù)據(jù),分析容易發(fā)生導(dǎo)線舞動(dòng)的區(qū)域,作為今后研究導(dǎo)線舞動(dòng)的重要資料,并及時(shí)制定短期的預(yù)防措施,做到有據(jù)可查。
一是導(dǎo)線上的覆冰清理,從而改變導(dǎo)線的受力,使導(dǎo)線受力減少或者均勻,從而防止舞動(dòng),減少損害;二是加大導(dǎo)線間的距離,從而減少受力,導(dǎo)線間的距離包括水平偏移和垂直距離,如敷設(shè)導(dǎo)線時(shí)需要對(duì)鐵搭之間以及導(dǎo)線之間的線路間距做詳實(shí)的評(píng)估和測(cè)算;三是通過(guò)改變氣流的影響,從而改變導(dǎo)線的覆冰,改變導(dǎo)線的受力。
導(dǎo)線覆冰,導(dǎo)線之間受力不均勻,互相扯拉,加上風(fēng)力的影響,導(dǎo)線之間容易發(fā)生混線現(xiàn)象。為了有效控制混線,一般在線路上加裝復(fù)合絕緣相間間隔棒,合理的調(diào)整導(dǎo)線松弛度也可以防止舞動(dòng)。
導(dǎo)線舞動(dòng)時(shí)的整個(gè)過(guò)程中,能量將依次轉(zhuǎn)移向鐵塔和塔基,塔基在建設(shè)時(shí)的一些緊固部件受到?jīng)_擊。所以鐵塔所受到的緊固力最大,由于緊固件長(zhǎng)時(shí)間的受力,容易發(fā)生應(yīng)力疲勞,從而產(chǎn)生松動(dòng)。對(duì)于導(dǎo)線舞動(dòng)易發(fā)區(qū)域,加大檢查的力度,加強(qiáng)鐵塔的強(qiáng)度,把舞動(dòng)產(chǎn)生的能量經(jīng)塔身轉(zhuǎn)移到地面而消耗。
在20 世紀(jì)80 年代,我國(guó)開(kāi)始了大規(guī)模的進(jìn)行線路舞動(dòng)的研究和治理,尤其在2008年南方電網(wǎng)受到凍雨的危害,主要的一些研究機(jī)構(gòu)包括電科院、電力電網(wǎng)公司以及電力學(xué)院,近幾年來(lái)也取得了大量的研究成果,獲得了大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。尤其是特高壓示范工程逐漸建立和投入運(yùn)行,很多相關(guān)方面的研究工作能夠?yàn)樘馗邏壕€路工程的安全穩(wěn)定提供保障作用。
風(fēng)的作用、線路參數(shù)與結(jié)構(gòu)、導(dǎo)線覆冰的改變,這是導(dǎo)致線路舞動(dòng)的三要素:分別需要采取措施:1)從氣象條件著手,在電網(wǎng)線路設(shè)計(jì)時(shí),避免容易引起舞動(dòng)的覆冰區(qū)域;2)在輸電線路導(dǎo)線的選材上,盡量選擇電氣強(qiáng)度和機(jī)械性能良好的導(dǎo)線,防止舞動(dòng)對(duì)線路的損壞;3)改變輸電線路系統(tǒng)的參數(shù),抑制舞動(dòng)發(fā)生,就必須采取各種防舞措施。
防舞技術(shù)上要進(jìn)一步提升。實(shí)現(xiàn)良好的防舞動(dòng)效果,一定要從電網(wǎng)導(dǎo)線技術(shù)上實(shí)現(xiàn)突破,當(dāng)前我國(guó)常用防舞裝置有很多種類(lèi)型,如相間間隔棒、雙擺防舞器、阻尼防舞器、失諧棒防舞鞭、偏心重錘、抗流器等等。
隨著電力行業(yè)的不斷發(fā)展,我國(guó)高壓輸電線路舞動(dòng)情況也日益復(fù)雜,電網(wǎng)技術(shù)不斷高科技化,輸電線舞動(dòng)成為值得關(guān)注的問(wèn)題。對(duì)于線路舞動(dòng)的防止與研究,無(wú)論是理論還是實(shí)踐都取得了迅速的發(fā)展,采取了很多的防舞措施,生產(chǎn)出各種類(lèi)型的防舞裝置,線路舞動(dòng)防治工作有了進(jìn)一步的進(jìn)展和提高。在電網(wǎng)的實(shí)際應(yīng)用中,線路導(dǎo)線質(zhì)量提高技術(shù)還是不夠詳實(shí)和細(xì)致,經(jīng)濟(jì)性以及可操作性較差,也缺乏實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)。導(dǎo)線舞動(dòng)給電網(wǎng)造成很大的損害,尤其是舞動(dòng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致絕緣子、鐵塔、導(dǎo)線受到不平衡力的沖擊而導(dǎo)致桿塔疲勞,導(dǎo)線相間不平衡,易發(fā)生閃爆,電網(wǎng)的安全運(yùn)行受到威脅。
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