河南送变电工程公司 河南 郑州 450006
摘要：在冻雨和雨夹雪的气象条件下，处于微气候区和大档距中的架空输电线路极易发生覆冰、舞动，造成导线间或导线对地线放电，给线路的安全运行带来严重事故和隐患。本文通过对500kV鸭白Ⅱ线舞动造成导、地线间发生闪络故障跳闸的成因进行分析，提出防范治理措施，为区域内输电线路防舞动治理提供借鉴和参考。
关键词：输电线路舞动故障分析治理措施
1、前言
2009年11月11日20：29接到省调通知：20：26鸭白Ⅱ线跳闸，重合不成功，故障测距距白河变5.6公里（53#附近）、距鸭河电厂27.7公里（65#塔附近），选项A相（上相）；20：58强送未成功，再次跳闸，故障测距距白河变6.3公里（51#塔附近），12日7：17强送成功。故障发生后，公司迅速行动，第一时间赶赴故障区域进行故障巡视，并在调度许可以后，组织经验丰富的员工进行登塔检查，但并未发现明显故障点。17日的地面巡视中，巡视人员发现在51#-52#线间左侧光缆上有放电痕迹，且发生断股现象，确定为故障点，初步分析为上相导线大幅舞动对地线（光缆）放电，导致线路跳闸。
2、线路概况
500kV鸭白Ⅱ线线路始于鸭河电厂，终到500kV白河变电站，全长27.674km，全线为双回路架设。500kV鸭白Ⅱ线位于双回路左侧，共用铁塔65基，全部采用自立式铁塔。线路经过地带平原8.311km占30%，丘陵19.393km占70%。导线采用4×LGJ-400/35钢芯铝绞线，四分列导线的子导线为正方形布置，分裂间距为450mm。光缆采用OPGW-2S1/（12B1+12B4）承载面积127㎜2，线路于2007年11月底建成2008年3月18日投入运行。
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3、舞动原因分析
3.1产生舞动条件
在冬季，当水平方向的风吹到因覆冰而变为非圆截面的导线上时，将产生一定的空气动力，由此会诱发导线产生一种低频率（约0.1～3Hz）、大振幅（可达10m以上）的自激振动，是较高风速引起的覆冰导线的驰振，称为舞动。
舞动是一种空气动力不稳定现象，舞动的形成主要取决于三方面的因素，即覆冰、风的激励和输电线路的结构及参数。
3.1.1覆冰。圆截面导线具有空气动力稳定性，不会产生舞动现象，因此输电线路导线覆冰是舞动的必要条件之一。覆冰多发生在风作用下的雨淞、霜淞及湿雪堆积于导线的气候条件下。导线覆冰与降水形式及降水量有直接关系，同时也与温度的变化密切相关，常发生在先雨后雪，气温骤降（由零上降至零下）情况下，且导线覆冰不均匀，形成所谓的新月形、扇形、D形等不规则形状，冰厚从几毫米到几十毫米，在风的激励下诱发舞动。
3.1.2风的激励。舞动离不开风的激励，其形成与风速、风向以及流态等因素直接相关，同时风还会影响到导线上冰的形状。舞动的形成需要适当的风速，风速过低激励能量输入不足，发生舞动的可能性小；而风速过高会导致自身紊流度的增加，也不易引起舞动。风垂直作用于线路走向的分量越大，流态越稳定，对不均匀覆冰后导线的激励效果越好，对导线产生的升力也越大，有利于线路系统能量的积累，进而使得系统失稳，产生舞动。冬季及初春季节，冷暖气流的交汇易引起较强的风力，在地势平坦、开阔或山谷风口等地区的输电线路，能使均匀的风持续吹向导线。当导线覆冰风速为4～20m/s，风向与线路走向的夹角不小于45o时，易产生舞动。
3.1.3线路结构及参数。线路的结构和参数也是形成舞动的重要因素之一。从国内外的统计资料来看，在相同的环境、气象条件下，分裂导线要比单导线容易产生舞动，并且大截面的导线比常规截面的导线易产生舞动。
3.2舞动发生机理
据地区气象资料查证，南阳市11月11日6时41分至11月12日11时，因出现雨夹雪和低温天气形成雨凇，直径13毫米，厚度8毫米，重量2克/米，最低气温零下-2~0.7℃，雨雪量15.1毫米（达到暴雪级别），瞬间最大风速11.5/秒。
故障区域地处南阳市宛城区，故障发生时，该地区正下着持续了近一天的小雨，随着气温骤降，雨水转为冻雨，空气湿度饱和，能见度较低，导地线、绝缘子和铁塔开始出现覆冰情况，导线覆冰后在侧向风力作用下产生舞动现象，舞动迫使部分覆冰脱落，在覆冰脱落的过程中，不均匀的垂直荷载又加剧导线的舞动，叠加后导地线舞动幅度增加，导地线间最小安全距离被破坏发生闪络，导致线路跳闸。
4、舞动防范措施
导线舞动是能量集聚与释放的过程，是一种低频、大振幅的自激振动，舞动时容易造成输电线路发生机械和电气故障，轻者发生相间闪络、跳闸，严重时发生金具、绝缘子损毁，导线断股、断线，杆塔螺栓松动、脱落甚至倒塔，导致电网故障。
结合国内治理经验，对未发生舞动但具备舞动条件的线路，要有计划、分阶段地进行舞动治理。重点采取相间间隔棒、线夹回转式间隔棒、双摆防舞器、失谐摆等单一或组合措施。南阳虽为盆地地形，当具备舞动因素后，线路发生舞动仍为大概率事件，因此应积极防范，认真应对。
4.1加强舞动季节期间的观测工作，制定舞动事故应急处理预案，重要线路可采取加装防舞器等预防措施；
4.2舞动过后及时对杆塔及电气部位螺栓，跳线、金具进行检查和复紧；
4.3对已发生舞动而未进行舞动治理的线路应列入治理计划，并尽快实施。
5、结束语
舞动的形成和发生是个十分复杂过程，防舞研究和治理仍然是当今世界各国的重要课题。针对日益变化的气候及逐渐增加的极端恶劣天气，防舞动改造只是一个开始，工作中的经验教训以及不断积累的防舞动经验，将有助于我们进一步提高舞动认识及治理水平，为将来更有效开展此项工作奠定坚实的基础。
参考文献
[1].DL5009.2-1994电力建设安全工作规程（架空电力线路部分）.
[2].DL/T741－2001架空送电线路运行规程.
[3].国家电网公司《110（66）kV～500kV架空输电线路技术标准》.
[4].国家电网公司《预防措施110（66）kV～500kV架空输电线路事故》.
论文作者:汪洋,代慧珠
论文发表刊物:《防护工程》2017年第24期
论文发表时间:2018/1/11
标签：导线论文; 线路论文; 发生论文; 故障论文; 地线论文; 风速论文; 白河论文; 《防护工程》2017年第24期论文;