500kV超高压输电线路导线翻转问题研究

500kV超高压输电线路导线翻转问题研究

任海军

（中国能源建设集团山西省电力勘测设计院有限公司山西太原030001）

摘要：近年来，电力事业快速发展，积极开展超高压输电线路建设工作，不断提升电力传输的能力，满足电力需求，推动电力事业的发展。若想充分发挥电力线路的作用，需要从工程建设方面入手，做好各类问题的有效把控，进而保证设计方案的质量，推动超高压输电线路建设工作高质量开展。

关键词：500kV；超高压；输电线路；导线翻转问题

1500kV超高压输电线路设计

开展500kV超高压输电线路设计，导线的选择和施工是重点内容。关于导线部分的设计，具体内容如下：①导线选择。基于系统规划层面来说，在工程中使用的导线，以钢芯铝绞线为主。随着国家积极开展节能工作，使得节能导线逐渐成为了工程材料主流，常用的导线包括普通钢芯铝绞线JL/G1A-630/45、钢芯搞导电率绞线JL3/GIA-630/45等。②导线电气性能对比。在设计时，要做好导线载流量的对比分析，保证导线在事故运行模式下，因为电力系统的过负荷能力直接影响着线路最大容量。影响导线过载流量的因素较多，其中气象条件是主要因素。在进行计算时，要保证导线处于合理温度范围内，保证长期运行作业，不会由于导线温度增加，影响导线强度，保证导线处于正常使用状态。一般来说，钢芯铝绞线和钢芯铝合金绞线可以保持在70~80℃范围内，当温度超限时，则会影响导线的整体性能。在必要情况下，温度可选择为80℃。通过对比分析能够发现，各类导线在载流量和极限输送功能等方面，没有展现出过大的差异，不过节能导线的效果较为明显。

2500kV超高压输电线路导线翻转问题

2.1导线翻转原因

从以往的事故情况来说，500kV超高压输电线路导线翻转问题的出现，主要原因为覆冰和风力等。现结合实际案例，对此问题的原因加以分析。

2.1.1线路设计情况

以某500kV超高压输电线路为例，一回线333~334号所在区段，位于水库旁边，为丘陵地区。其中，333号塔的设计，选择的是ZⅣG型号塔，呼称高为45m，海拔为176.5m。334号塔的设计，选择的是ZⅢG型塔，呼称高为46.5m，海拔为159.3m。两个塔的高度差为17.2m，档距约为846m，导线型号选择为LJG-400/35，采取水平排列方式，使用玻璃绝缘子，每相导线设置全阻尼间隔棒总计13个。

2.1.2气象情况

该区段气象条件如下：为Ⅱ极气象区域，风速在32m/s左右，年均气温为5℃，温度最大值为零上40℃，温度最小值为零下35℃，导线覆冰10mm。此500kV超高压输电线路，出现了导线翻转问题。通过事故调查了解到，此区域在事故前出现了1次大降雪，并且曾经出现过几次大风天气，风力达到了5~6级，在导线上，有着较大的积雪。

2.1.3故障原因分析

从此500kV超高压输电线路导线翻转事故来说，和此前的大规模降雪，有着直接的关系。因为导线上覆盖了大量的冰雪，当温度上升后，冰雪逐渐融化，加之大风的影响，使得导线和风向，形成了横向夹角，由于导线的迎风面存在着较多的冰雪，使其外表面形状被改变，在风力的作用下，产生了一定的升力以及扭距，并且导线张力松弛，两端次档距受到风力的影响，出现了较大程度的振荡，然而间隔棒以及防震器未能有效消纳风力所产生的能量，受到升力和扭距作用，导线出现了反向扭转。在此情况下，柔性导线类似于皮筋，产生频繁跳动，形成舞动，使得导线出现翻转，无法回到原有的位置。

2.2现有处理方法

因为500kV超高压输电线路翻转问题很少见，因此缺少深度研究，加之缺乏丰富的实践经验，早期多采取停电落线的处理方式。在实际处理的过程中，将两边相导线，按照一定的次序，分别降落到地面上进行处理。为了避免两塔出现变形，在塔身上，设置两根临时拉线，跨越通讯线以及电力线位置，搭设临时跨越架。提升导线和绝缘子串，当提升脱离到一定高度后，在地面的人员，使用棕绳，将导线翻转过来。在处理的过程中，要注重检查导线是否存在破损情况，并且检查间隔棒的变形情况，若没有出现问题，可以不作处理。通过采取临时措施，做好间隔棒次档距的合理处理，适当增加间隔棒，避免再次出现翻转情况。

3输电线路导线翻转问题处理方法

3.1找出容易翻转的扭曲点

为有效解决500kV超高压输电线路导线翻转问题，要明确极易出现翻转问题的扭曲点。明确极易出现翻转的点位，进而采取有效的防范措施，避免导线翻转问题的出现。在设计线路时，导线翻转问题极易被忽视，未能做好前期的把控。这需要设计人员高度重视，能够积极寻找扭曲点。当确定点位后，采取相应的防范措施，比如设置间隔棒的方式，最大程度上减少翻转问题的发生。

3.2防止设计与施工中出现的隐患

3.2.1利用四分裂导线翻转理论

在具体研究的过程中，通过构建四分裂导线大角度转动的力学模型，进行扭矩对转角影响的理论公式推导。从现有的研究结果来说，两相邻间隔棒相对转动回复力矩的变化，呈现出正弦曲线特点，而最大的回复力矩出现在相对转角90°周围，相对转角参数为180°时，对应的回复力矩是0，也就是导线翻转后无法恢复的根源。构建简单的单档输电线路不同步脱冰雪的力学模型，利用模型所得到的理论公式，能够与预测不同步脱冰雪造成输电线路导线翻转的覆冰荷载。经研究表明，导线张力和次档距是500kV超高压输电线路翻转的主要影响因素。基于此，在500kV超高压输电线路设计和施工中，合理应用各类研究，提高设计的质量，为后期施工作业和运行，提供有效的保障。

3.2.2做好施工作业的把控

在500kV超高压输电线路导线施工中，为避免出现翻转的情况，要采取有效的处理方法。对于牵引板翻转的预防，要采取以下措施：①用于和牵引板相互连接的旋转连接器，其必须要转动灵活，而且零件不可以损坏。在张力机出口位置，要保证牵引板处于水平状态，并且和张力机调整各子导线张力相同。使用的平衡锤，其悬挂方式必须要正确无误，重量必须要能够达到具体规定。②牵引板靠近转角塔的放线滑车时，需要做好倾斜度的调整，保证其滑车倾斜度相同。在牵引的过程中，要始终监测牵引板的水平状态，及时发现异常，采取相应的处理措施。若牵引板出现翻转，要明确具体原因，明晰反转方向和导线松紧程度。再调整子导线张力，逐个调整子导线。开展输电线路施工，要依据设计的架线曲线表，开展紧线作业，合理补偿初伸长，在相同温度条件下，完成同相导线弧垂的调整，促使导线之间张力维持平衡。

4结束语

文中通过分析500kV超高压输电线路导线翻转出现的具体原因，从设计和施工等方面入手，提出了具体的应对策略。导线翻转问题虽然不常见，但是出现了极易造成重大的经济损失，因此需要做好把控，最大程度上保障导线运行的性能。

参考文献：

[1]高天阳.试析新型节能导线在高压输电线路设计中的选型[J].科学技术创新，2016（36）：197.

[2]王明新.500kV运行输电线路带电修补导线[J].工程技术：文摘版，2016（9）：00208.

[3]刘超，阮江军，杜志叶，等.不同导线排列下500kV输电线路直升机带电作业平台侵入路径[J].电力自动化设备，2017，37（1）：151~156.

[4]秦加林.500kV输电线路大截面导线表面场强比较研究[J].环球市场，2017（8）.

[5]梁明，王婷婷，许泳.重覆冰500kV输电线路减少导线分裂根数研究[J].电气时代，2016（1）：78~83.