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        架空輸電線路導線舞動原因及防范對策

        2020-01-05 15:13:04
        通信電源技術 2020年5期
        關鍵詞:故障研究

        曾 健

        (湖南省送變電工程有限公司,湖南 長沙 410000)

        0 引 言

        舞動故障是架空輸電線路日常運行中,比較特殊的一種故障形式。該故障更多是發(fā)生在雨雪天氣比較多的地區(qū),因此是我國北方地區(qū)輸電線路運行中常見的一種故障形式。架空輸電線路發(fā)生舞動故障的概率比一般形式的輸電線路要高得多,影響范圍以及產生的危害相對也都比較大,因此一旦發(fā)生就會給電力企業(yè)帶來巨大的經濟損失。必須要給予其足夠的重視,要制定全面的預防處理對策,在最大程度上保證輸配電網系統(tǒng)的正常運行[1]。

        1 輸電線路舞動分析

        進入冬季之后,風雪天氣就會逐漸來臨。風雪較大、較多時,就會在輸電線路的導線上覆蓋大量的冰。由于冰本身具有一定的自重,因此就會使輸電線路上的導線發(fā)生搖晃,從而產生大幅度的偏心現(xiàn)象,再經過風的作用,被冰覆蓋的導線就會發(fā)生不同頻率的振動。通常,架空輸電線路導線振動的頻率會保持在0.1~0.3 Hz,振動的幅度最大也能夠達到10 m 以上。舞動故障的幅度大小,一般會受到外在因素的影響,這些因素主要包括有:(1)輸電線路上覆冰的多少;(2)風對輸電線路產生的激勵效應;(3)輸電線路本身的結構參數(shù)。對于輸電線路的舞動故障,其產生以及變化都具有一定的規(guī)律性。

        由于一旦發(fā)生輸電線路的舞動故障,就必然會對整個輸電線路產生巨大的影響,因此在對輸電線路進行設計時,要能夠考慮到舞動故障可能會帶來的影響,要能夠采用新型的線路設計方法來進行設計。與傳統(tǒng)的單線回路設計相比較,新型的線路設計方法具有較強的抗舞動能力,但是如果環(huán)境影響因素較強,依然需要采用人工預防處理的方式來加以干預。在新型線路設計下,導致舞動故障繼續(xù)出現(xiàn)的原因有:(1)新型輸電線路的架設高度相對比較大;(2)新型導線的截面面積也比較大;(3)新型輸電線路中采用的導線還存在一定數(shù)量的分裂導線,在風荷載的作用下非常容易出現(xiàn)舞動故障,如果線體是按照垂直方向進行舞動的,則會產生非常大的弧垂[2]。

        2 輸電線路舞動所造成的危害

        不管輸電線路發(fā)生舞動的幅度有多大,都會給整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行造成巨大的威脅和影響,尤其會對整個高壓線路網帶來巨大的影響[3]。

        2.1 輸電線路的舞動會引起電網的停運

        如果輸電線路是在外界環(huán)境因素的影響下出現(xiàn)舞動,其持續(xù)的時間較長,影響范圍較大,則會進一步導致輸電線路其他類型故障的產生,嚴重時會導致整個電力輸電系統(tǒng)的癱瘓,帶來的經濟損失則是巨大的。舞動故障導致的電網系統(tǒng)停運,通常是因為舞動故障導致電網內部的機構受到了巨大的損傷,如果工作人員沒有及時采取措施進行維護,則會導致電網結構內部出現(xiàn)永久、不可逆的損傷,進而會出現(xiàn)大面積、長時間的停電現(xiàn)象。

        2.2 輸電線路的舞動會導致機械設備的停運

        如果架空線路的導線在運行的過程中出現(xiàn)舞動故障,首先會導致的負面影響因素就是輸電線路的短路與跳閘。如果舞動故障的持續(xù)時間較長,則還會導致輸電線路內部結構的螺栓出現(xiàn)松動,從而出現(xiàn)斷線以及斷股以及零件的損壞,使相關聯(lián)的機械設備發(fā)生破壞。

        3 輸電線路舞動的防治對策

        3.1 采用舞動試驗技術來進行有效的防治

        隨著電力行業(yè)的不斷發(fā)展,越來越多的人開始意識到舞動故障的危害性,并且也開展采用措施來對舞動故障進行預防與處理。各個部門都加大了對舞動故障的研究力度,也結合實際情況突出了相應的理論策略,但是理論僅僅是停留在書面上,與實際運用之間還存在非常大的差別,是現(xiàn)階段舞動故障仍然無法得到完全控制的主要原因。所以,為了能夠對線路舞動進行更好的處理與管理,要能夠將相關的理論知識向著具體技術的方向轉變,加大對技術措施的研究力度,并以此來達到有效防治的目的?,F(xiàn)階段,通過舞動試驗能夠對架空輸電線路的舞動故障進行仿真模擬,并對相關的試驗方法進行靈活的運用,在模擬的過程中獲得防舞設計的各項技術參數(shù),實現(xiàn)技術上的突破[4]。

        3.2 安裝防舞動裝置

        在進行舞動故障處理時,要能夠結合舞動現(xiàn)象的具體狀況,選擇性的使用雙擺防舞器以及間隔棒來起到一定的防舞動效用。但是從實際發(fā)展來看,安裝這些防舞動裝置并不能起到良好的防舞動效果,因此電力部門還需要加大對新型防舞裝置的研究力度,要盡可能提高防舞裝置的技術強度,要保證這些防舞裝置在實際使用時,能夠產生良好的防舞效果。近年來,電力企業(yè)和相關部門研究出了具有粘黏性的阻尼裝置。經過實測發(fā)現(xiàn),該裝置有著非常好的防舞動效果,因此得到了大規(guī)模的推廣使用,在一定程度上降低了舞動故障的發(fā)生概率。

        3.3 給予防舞動監(jiān)測足夠的重視

        從眾多的舞動故障案例來看,氣候因素是導致舞動故障出現(xiàn)的最主要因素,因此要想加強對輸電線路舞動故障的防治與控制,就要從氣候監(jiān)測入手?,F(xiàn)階段,主要采用的是在線監(jiān)測的氣象監(jiān)測方式,能夠對當期的氣象信息進行準確的收集與掌握,并且能夠掌握氣象資料的實時變化狀況。一旦發(fā)現(xiàn)架空輸電線路存在異常情況,在線監(jiān)測系統(tǒng)就會在最短的時間內將相關的狀況進行上傳,工作人員就能夠掌握實時信息,采取應對措施。

        3.4 輸電線路舞動的外界條件控制

        在采取措施對架空輸電線路的舞動故障進行防治與應對的過程中,為了取得更好的防治效果,要能夠從舞動故障產生的根本原因入手,從源頭來對其進行有效的防治。在防治工作開展的過程中,首先需要明白舞動故障一定是由于某一確定的影響因素所形成的,所以相關人員要搞清楚導致舞動故障出現(xiàn)的因素,之后在此基礎上采取針對性的應對措施。

        4 輸電線路舞動研究中需要進一步深化的問題

        4.1 輸電線路舞動仿真技術的研究

        線路的舞動故障實際上屬于一種非線性的故障問題,因此在開展針對性研究工作時存在一定的局限性。尤其是在輸電線路結構設計工作開展的過程中,其結構設計變得越來越復雜,建設規(guī)模也變得越來越大,因此更容易受到外界因素的影響。在未來研究工作開展的過程中,可以采用模擬仿真以及數(shù)值計算的方式對架空輸電線路的舞動故障進行更加深入的研究。

        4.2 對防舞技術進行深入研究

        在未來電力行業(yè)的發(fā)展過程中,加強對防舞技術的研究是必然。同時,加強對新型防舞技術的研究,對提高線路運行的穩(wěn)定性也有著非常積極的作用。在我國電力事業(yè)的發(fā)展過程中,防舞技術的研究工作一直都在開展,也出現(xiàn)了一代又一代的新型防舞技術,但是為了取得更好的防舞效果,技術人員仍然在進行不斷的研究。現(xiàn)階段,較為先進的防舞裝置有雙擺防舞器以及相間間隔棒等,但是在實際使用中仍然存在缺陷,還需要不斷進行研究。

        5 結 論

        隨著國民經濟的增長以及人們生活水平的不斷提升,用電需求量也在不斷的增加,對供電系統(tǒng)的運行效率和運行可靠性提出了非常高的要求。因此,加強對輸電線路舞動故障的研究也是時代發(fā)展的必然趨勢,要能夠采用更加先進的技術手段,做好架空線路舞動故障的防治工作,即使在線路運行時出現(xiàn)舞動故障,也要能夠在最短的時間內采取措施進行解決,推動電力行業(yè)能夠更好更快發(fā)展。

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