架空输电线路导、地线微风振动成因和防控措施探讨论文_马建龙

架空输电线路导、地线微风振动成因和防控措施探讨论文_马建龙

(中国电力工程顾问集团新能源有限公司西安分公司 陕西西安 710032)

摘要:架空输电线路容易受到微风振动的影响,容易发生断线、断股,严重威胁输电线路的运行安全。电力工作者做了大量的研究,对架空输电线路导、地线微风振动的控制和预防仍然尚未有较好的解决方案。本文从分析架空输电线路导、地线微风振动成因入手,提出了针对性的防控措施,希望为电网的安全运行提供一定的参考。

关键词:输电线路;导地线;振动成因;防控措施探

1导、地线振动概述

1.1导、地线振动

在架空大跨越线路上,由于档距较大、悬挂点高,显著增大了风输给导地线的振动能量,故导地线振动强度远高于普通的档距。如果发生断股,电网安全运行受到影响。风力作用下引起导、地线周期性振荡现象称为导、地线振动。导地线振动包括微风振动、舞动、次档距振动

1.2微风振动

所谓微风振动是指导地线受到稳定的风速(0.5-1.0m/s)横向风力作用时,使导、地线在垂直平面内引起的激烈振荡,该振荡风速不大,故成为微风振动。

1.3舞动

导、地线上有翼状覆冰或不均匀脱冰时,在风力的作用下,会产生大幅度的振动现象,该现象称为振动舞动,其舞动振幅较大。

1.4次档距振动

次档距振动指的是分裂导线的线路,在2个间隔棒之间的导线,在横向风力作用下,2根导线在同一水平,一根被另外一根屏蔽,被屏蔽的导线处在气流漩涡区,受气流漩涡的作用产生的振荡称为次档距反复传递。

2微风振动的原因及危害

导、地线振动的基本因素是稳定的均匀风速和横向风。风速较小时,不足因引起导、地线背风面形成漩涡推动导、地线发生上下振动。如果风速较大,会与地面摩擦产生紊流,破坏上层气流的均匀性,进而会引导、地线稳定振动。结合多年工作经验,总结出一般引起架空线路导、地线稳定振动风速限值为0.5m/s-6m/s。导、地线产生振动机振动频率、波长、振幅与风速、风向、线路沿途的地形地貌、悬挂高度、档距长度等密切相关。通常情况下导、地线振动时,振幅小于导、地现象的直径,最大时也不会超过其直径的3倍。但是振动频率较高,通常为几个周波甚至上百个周波。如果振动强度过大,导、地线悬挂点线夹口处磨损,发生断股、断线,威胁输电线路运行安全。

3导、地线振动防控措施

3.1降低运行张力

导、地线运行张力增大,会使阻尼作用下降,从而导致导、地线发生疲劳短股。所以,在导、地线发生严重振动时,应依据现场实际情况,增加杆塔、减小档距等多是降低平均运行张力,以减少振动造成的危害。

3.2优化架设路径方案

在选择路径时避免线路方向与风向夹角过大。经验发现风向与电线的轴线夹角在45°-90°时容易发生振动,在30°-45°时振动稳定性很小,30°以下不会发生振动。所以,在实际选择路径时应以此为依据,使风向与轴线夹角尽量控制在30°以下。

3.3安装护线条

采用安装护线条的措施,以防止或减小振动的危害。护线条应采用高强度、弹性好的铝合金制作,且与导线规格应配套,利于安装方便。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆护线条的安装可以加强导线在线夹附近的机械强度和刚性,从而更好的一直导线振动和弯曲,有效提高导线耐振能力。

3.4安装阻尼间隔棒

平坦开阔地区,气流均匀,方向稳定,微风振动较严重,应加强相应的防振措施。在分裂导线中,一般采用安装间隔棒防止导线相互鞭击损伤。间隔棒分阻尼型和非阻尼型两种,通过平原、沼泽地、丘陵及横跨河流、湖泊、海峡等平坦开阔地区的分裂导线的输电线路,应安装阻尼型间隔棒,以增强输电线路自阻尼作用,从而降低振动对

导线的危害。为了使各个次档距的振动频率不同,互相干扰,从而达到减弱或消除振动的危害,阻尼型间隔棒应采用不等距安装。

3.5安装阻尼线

阻尼线又称防振线,它是用与被保护导、地线相阻尼线是通过各结点与导、地线连接,当导、地线受风力作用发生振动时,固定在导、地线上的阻尼线本身也随之振动,此时阻尼线股间产生一定摩擦,消耗了部分的振动能量;另外一些振动能量以振动波形式,通过阻尼线与导、地线连接点发生反复折射,由档距内传到线夹附近的振动波和振动能量,被阻尼线逐步消耗掉。在大跨越档和个别振动特别严重地段采用安装阻尼线措施,减少振动的危害。

3.6安装防振锤

防振锤的原理是当导、地线振动时,线夹随导、地线一同上下振动,由于重锤的隋性,使钢绞线两端不断上下弯曲,使钢绞线股间及分子间都产生磨擦,从而消除振动能量。钢绞线弯曲得越激烈,所消耗的能量也愈大,导致风力传给导、地线的振动能量被消耗得不能产生大幅度的振动,而且风力传给导、地线的能量也随振幅下降而降低,最终在能量平衡条件下,以很低的振幅振动,从而使导、地线损坏减少。需要注意的是导、地线上安装防振锤数量不足或过多都会对安全运行不利。单根导、地线安装数量,通常是依据档距长度和导、地线直径确定。

4导、地线防振的运行维护建议

4.1加强对线路的巡视,在巡视时要认真检查防振装置有无损坏,例如护线条、防振锤、阻尼线、间隔棒等,尤其注意其位置是否变化等异常情况。如果发现以上异常情况,应及时给予处理,使其尽快恢复正常状态。导、地线长期振动,容易使固定螺栓松动,导致防振锤、阻尼线等位置的变化。因此,应特别注意,如果发现异常及时给予处理。

4.2定时对导、地线振动进行检测,如果发现振动强度超过要求,应及时采取措施,使振动强度控制要求范围内。导、地线振动检测的范围和周期性有明确的规定,但对振动强度的标准未做出规定。所以,振动检测工作应结合工作经验。振动检测工作专业性强,且需要大量的资金投入,在实际检测过程中应得到相应的重视。对于大跨越和重点区段应严格安装运行要求进行定期检测振动,并全面掌握导、地线振动状况。如果发生异常应及时给予处理,以确保输电线路的正常运行。

5结语

架空输电线路微风振动是输电线路振动最常见的形式,也是造成输电线路损坏的最主要原因。所以,应足够重视架空输电线路微风振动。只有深入掌握架空输电线路微风振动成因,才能针对性的提出防控措施,才能从根本是上预防导、地线微风振动的发生。我们通过分析架空输电线路导、地线微风振动成因,针对性的实施架空输电线路防震措施,并按照运行规程要求对防震装置定时进行检测,确保了输电线路安全运行的最大化。

参考文献:

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[4]王立.微气象条件下输电线路导、地线微风振动的成因判断及对策研究[J].中国电业(技术版),2014,06:1-3.

论文作者:马建龙

论文发表刊物:《电力设备》2018年第18期

论文发表时间:2018/10/19

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